一种实现框架车身与不同悬架快速连接的装置及设计方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于汽车领域，具体的说是一种实现车身与悬架快速连接的装置及其设计方法。该方法包括以下步骤：步骤一、定义悬架设计空间；步骤二、设置均匀安装点；步骤三、虚拟装配和分析；步骤四、设计安装板；步骤五、设计底座的连接架；步骤六、设计底座的支架；本发明专利技术设计出的连接装置可以保证不同构型悬架能够与框架式车身即一个轴距、轮距、轴荷分配、车身刚度等参数都可以调整的并且可以匹配不同动力装置、转向系统、制动系统的试验用简化车身结构连接，并保证了其硬点安装精度，解决了上述不同构型悬架在测试中的困难。

Device and method for quickly connecting frame body with different suspension

The invention belongs to the field of automobiles, in particular to a device and a method for realizing the fast connection between the vehicle body and the suspension. The method comprises the following steps: step one, the definition of suspension design space; step two, set the uniform installation point; step three, virtual assembly and analysis; step four, design and installation of the connecting frame board; step five, design of the base bracket; step six, the base of the design; the invention designs a connecting device can ensure that different suspension and frame body configuration can a wheelbase, track, axle load distribution and body stiffness parameters can be adjusted and can be matched with different power device, steering system, braking system test using a simplified body structure connection, and ensure its hard point of installation accuracy, to solve the different configurations in the suspension test the difficulties in.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于汽车领域，具体的说是一种实现车身与悬架快速连接的装置及其设计方法。
技术介绍
当前悬架的性能测试对于一款具体的悬架需要专门的测试车辆，当悬架在设计上发生改动时，尤其硬点位置发生改变的时候，需要对测试车辆做相应调整，而实际过程中，对车辆做调整是相当繁琐的，工作量比较大，这样使得悬架的测试周期相对较长，不利于悬架设计工作的进行。另外，对于不同构型的悬架，其安装位置也不是固定的。车企需要针对具体的悬架类型设置专门的测试车辆来完成对悬架的性能测试工作，进而使得悬架的开发费用较高，开发周期较长，不利于产品的研发工作。
技术实现思路
本专利技术提供了一种实现车身与悬架快速连接的装置及其设计方法，该设计方法设计出的连接装置可以保证不同构型悬架能够与框架式车身连接，框架式车身是指轴距、轮距、轴荷分配、车身刚度等参数都可以调整的，并且可以匹配不同动力装置、转向系统、制动系统的试验用简化车身结构，连接装置保证了其硬点安装精度，解决了上述不同构型悬架在测试中的困难。本专利技术技术方案结合附图说明如下：一种实现框架车身与不同构型悬架快速连接的装置，该装置包括安装杆1和底座；其中所述的安装杆1与车身连接；所述的底座由安装板2-1、支架2-2和连接架2-3固定为一体；所述的支架2-2焊接在安装板2-1的下方；所述的连接架2-3焊接在支架2-2的下方；所述的安装板2-1通过螺栓固定在安装杆1的下方；所述的连接架2-3与汽车悬架连接所述的安装杆1为长方体箱梁结构，尺寸为50mm*50mm*800mm，厚度为5mm。所述的安装板2-1为长方体，长为200mm，宽为50mm，高为15mm，安装板2-1上开有2个直径为8mm的螺栓孔。所述的支架2-2为方形箱梁或圆管结构。所述的连接架2-3截面为等腰梯形或凹形槽结构，当连接架2-3为等腰梯形时，其左、右两端的下方分别向外延伸出一平行板，平行板上开有螺栓孔；当连接架2-3为凹槽结构时，其两侧为轴套结构。该方法包括以下步骤：步骤一、定义悬架设计空间；定义两个前轮内侧的一个空间为悬架设计空间，该设计空间的上表面和外侧表面为车轮跳动空间，该空间尺寸范围在长1500mm、宽1200mm、高600mm以内；步骤二、设置均匀安装点；21、首先定义车辆坐标系，车辆坐标系的原点与汽车的质心相重合，当车辆在水平路面上处于静止状态，X轴平行于地面指向车辆前方，Z轴通过汽车质心指向上方，Y轴指向驾驶员的左侧；22、其次，在设计空间前后表面上均匀布置有多个用来安装X轴方向的连接杆的连接点，相邻两根连接杆之间的间距为20mm，这些X轴方向连接杆同时通过Y轴方向支撑杆和Z轴方向支撑杆连接到上表面，在X轴方向连接杆上每隔100mm间距钻有一个连接孔，连接孔的孔径为8mm，这样就在空间上形成了一定间距的能拆卸的用来连接悬架硬点的均匀网格；步骤三、虚拟装配和分析；将框架车身模型和悬架模型导入ADAMS中进行装配，进行运动学分析，在虚拟环境下拆除运动干涉的安装杆和支撑杆，将保留下来的且离悬架硬点最近的连接杆2作为该硬点的安装杆1，并选取该安装杆1上距离悬架硬点最近的两个连接孔作为安装孔；步骤四、设计安装板；设计一个能够安装在最佳X轴方向安装杆1下面的矩形板作为硬点连接座，矩形板尺寸为200mm*50mm*15，安装板2-1上开有2个直径为8mm的螺栓孔，该螺栓孔与安装杆1上的安装孔连接；步骤五、设计底座的连接架；根据悬架硬点处连接特征设计该硬点的连接架2-3；所述的连接架2-3在朝向安装板2-1的方向形成一个连接面，该连接架2-3不用考虑空间方位；它与安装板2-1的正确连接方向是由支架2-2保证的。步骤六、设计底座的支架；在ADAMS中进行悬架动力学分析，提取悬架模型各硬点处的作用力，作为连接支架设计的载荷条件；将步骤四和步骤五中设计出的底座的安装板2-1和底座的连接架2-3导入有限元软件，根据步骤六提供的载荷条件，利用拓扑优化方法获得二者之间的连接结构，即底座的支架2-2；对底座的三部分结构即安装板2-1、支架2-2和连接架2-3进行结构设计，得到底座总成结构方案。本专利技术的有益效果为：1、本专利技术可以实现悬架的快速换装；2、本专利技术可以结合一个框架车身结构完成对多种悬架的性能测试，节省工作时间和工作量；3、当悬架在设计上发生改动时，可以对换装机构调整使得改动后的悬架快速安装到框架车身上，无须对框架车身做调整；4、换装机构经过优化之后，刚强度性能达到最佳，不易发生破坏；5、该方法适应性强，可以快速找到多款悬架在不同车辆上的最佳安装位置，保证不会发生运动干涉；6、保证不同构型悬架(其硬点位置及空间方位并不确定能够与框架车身连接，并保证其硬点安装精度。附图说明图1为本专利技术中实现车身与悬架快速连接的装置的结构示意图；图2为本专利技术中实现车身与悬架快速连接的装置与框架车身连接的结构示意图；图3为本专利技术中悬架设计空间与框架车身结构示意图；图4为本专利技术中车辆坐标系示意图；图5为本专利技术中X轴方向和Z轴方向安装杆连接示意图；图6为本专利技术设计方法流程图；具体实施方式本说明书以普通两厢车为例进行介绍快速换装机构设计方法，所涉及方法可应用于各种车型。参阅图1、图2，一种实现车身与悬架快速连接的装置，该装置包括安装杆1和底座；其中所述的安装杆1与车身连接；所述的底座由安装板2-1、支架2-2和连接架2-3固定为一体；所述的支架2-2焊接在安装板2-1的下方；所述的连接架2-3焊接在支架2-2的下方；所述的安装板2-1通过螺栓固定在安装杆1的下方；所述的连接架2-3与汽车悬架连接。所述的安装板2-1为长方体，长为200mm，宽为50mm，高为15mm，安装板2-1上开有2个直径为8mm的螺栓孔。所述的安装杆1为箱梁，尺寸为50mm*50mm*800mm，厚度为5mm。当普通两厢车悬架为麦弗逊悬架时，所述的支架2-2为方管结构。所述的连接架2-3为等腰梯形结构，下侧两端各设置一个螺栓孔，实现和悬架的螺栓连接。当普通两厢车悬架为双横臂悬架时，所述的支架2-2为方形箱梁结构；所述的连接架2-3截面为凹槽形结构，下侧两端各开有圆孔，通过连接轴实现和悬架的轴套连接。参阅图6，一种实现框架车身与不同构型悬架快速连接的装置的设计方法，该方法包括以下步骤：参阅图3，步骤一、定义悬架设计空间；定义两个前轮内侧的一个空间为悬架设计空间，该设计空间的六个表面除了下表面为地面，上表面和外侧表面为车轮跳动空间，该空间尺寸范围在长1500mm、宽1200mm、高600mm以内，后面换装机构的设计工作主要在该范围内展开；参阅图4，步骤二、设置均匀安装点；21、首先定义车辆坐标系，车辆坐标系的原点与汽车的质心相重合，当车辆在水平路面上处于静止状态，X轴平行于地面指向车辆前方，Z轴通过汽车质心指向上方，Y轴指向驾驶员的左侧；22、其次，在设计空间前后表面及框架上均匀布置有多个用来安装X轴方向的连接杆的连接点，所述的连接杆的尺寸为50mm*50mm*800mm，厚度为5mm。相邻两根连接杆之间的间距为20mm，这些X轴方向连接杆同时通过Y轴方向支撑杆和Z轴方向支撑杆连接到上表面，目的在于提高支撑刚度，如果刚度要求不高的话，X轴方向连接杆可以只与前后面中的一个面相连接。在X轴方向连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现框架车身与不同悬架快速连接的装置，其特征在于，该装置包括安装杆(1)和底座；其中所述的安装杆(1)与车身连接；所述的底座由安装板(2‑1)、支架(2‑2)和连接架(2‑3)固定为一体；所述的支架(2‑2)焊接在安装板(2‑1)的下方；所述的连接架(2‑3)焊接在支架(2‑2)的下方；所述的安装板(2‑1)通过螺栓固定在安装杆(1)的下方；所述的连接架(2‑3)与汽车悬架连接。

【技术特征摘要】
1.一种实现框架车身与不同悬架快速连接的装置，其特征在于，该装置包括安装杆(1)和底座；其中所述的安装杆(1)与车身连接；所述的底座由安装板(2-1)、支架(2-2)和连接架(2-3)固定为一体；所述的支架(2-2)焊接在安装板(2-1)的下方；所述的连接架(2-3)焊接在支架(2-2)的下方；所述的安装板(2-1)通过螺栓固定在安装杆(1)的下方；所述的连接架(2-3)与汽车悬架连接。2.根据权利要求1所述的一种实现框架车身与不同悬架快速连接的装置，其特征在于，所述的安装杆(1)为矩形，尺寸为50mm*50mm*800mm，厚度为5mm。3.根据权利要求1所述的一种实现车身与悬架快速连接的装置，其特征在于，所述的安装板(2-1)为矩形，长为200mm，宽为50mm，高为15mm，安装板(2-1)上开有2个直径为8mm的螺栓孔。4.根据权利要求1所述的一种实现框架车身与不同悬架快速连接的装置，其特征在于，所述的支架(2-2)为方形箱梁或圆管结构。5.根据权利要求1所述的一种实现框架车身与不同悬架快速连接的装置，其特征在于，所述的连接架(2-3)为等腰梯形或凹槽结构，当连接架(2-3)为等腰梯形时，其左、右两端的下方分别向外延伸出一平行板，平行板上开有螺栓孔；当连接架(2-3)为凹槽结构时，其两侧为轴套结构。6.根据权利要求1所述的一种实现框架车身与不同悬架快速连接的装置的设计方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、定义悬架设计空间；定义两个前轮内侧的一个空间为悬架设计空间，该设计空间的上表面和外侧表面为车轮跳动空间，该空间尺寸范围在长1500mm、宽1200mm、高600mm以内；步骤二、设置均匀安装点；21)、首先定义车辆坐标系，车辆坐标系的原点与汽车的质心相重合，当车辆在水平路面上处于静止状态...

【专利技术属性】
技术研发人员：马天飞，冯帅帅，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22