一种使用双杆端关节轴承的直线导引前悬架系统技术方案

本发明专利技术公开了一种使用双杆端关节轴承的直线导引前悬架系统，包括第一导向杆、第二导向杆、第三导向杆、第四导向杆、转向节、立柱、减振器安装座以及减振器。其中，所述立柱的顶部和底部均与所述转向节连接，所述立柱的侧边设置有转向节臂；每个导向杆的每一端均设置有两个杆端关节轴承，所述第一导向杆、所述第二导向杆、所述第三导向杆和所述第四导向杆的两端分别通过端部的杆端关节轴承连接所述转向节和所述车身连接耳。本发明专利技术所述前悬架系统通过在四个导向杆的两端均设置两个杆端关节轴承，降低了导向杆与立柱以及车身连接耳之间连接处的磨损，同时提高了前悬架系统整体的耐用性和可靠性，且提高整车的操纵稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种使用双杆端关节轴承的直线导引前悬架系统
本专利技术涉及汽车悬架系统，具体地，涉及一种使用双杆端关节轴承的直线导引前悬架系统。
技术介绍
悬架是保证车轮或者车桥与汽车承载系统(车架或者承载式车身)之间具有弹性联系并能够传递载荷、缓和冲击、衰减振动以及调节汽车在行驶过程中车身位置等有关装置的总称。一般悬架主要由弹性元件、减震装置和导向机构三部分组成。在有些情况下，某一零部件兼起两种或者三种作用，比如钢板弹簧兼起弹性元件和导向机构的作用。其中导向机构的功能是确保车轮与车身或车架之间所有的力和力矩可靠传递，并决定车轮相对于车身或车架的位移特性。导向机构决定了车轮跳动时的运动轨迹和车轮定位参数的变化情况，以及汽车前后侧倾中心和纵倾中心的位置，在很大程度上影响了整车的操纵稳定性和抗纵倾能力。根据导向机构的特点，汽车悬架主要可以分为非独立悬架和独立悬架两大类。非独立悬架的典型特征在于左右车轮之间由一刚性梁或者非断开式的车桥联接，当单边车轮跳动时，直接影响到另一侧车轮。非独立悬架系统的平稳性与舒适性较差，但同时又具有造价低、承载力大的特点，目前部分小型轿车的前悬架与货车、大客车配备这种悬架系统。独立悬架的结构特点是两侧的车轮单独地通过弹性悬架与车身或车架联接，车桥做成断开式。因此，独立悬架有以下优点：①两侧车轮可以单独运动互不影响，提高操控性；②减小了非簧载质量，有利于汽车的平顺性；③采用断开式车桥，可以降低发动机位置，降低整车重心；④车轮运动空间较大，可以降低悬架刚度，改善平顺性。以上优点使独立悬架被广泛地应用在汽车上，特别是轿车的转向轮都普遍采用了独立悬架，为了提高行驶安全性，越来越多的高级轿车的前悬架也采用了独立悬架。悬架性能的差异方面，导向机构占很大因素，而导向机构的运动规律直接影响车轮定位参数的变化。尽管悬架的结构各不相同，但其最终目的都是通过各种设计使得前轮定位参数在运动过程中的变化合理且尽量小。目前，在汽车上应用最广泛的独立悬架主要有：麦弗逊式悬架、双横臂独立悬架、和多连杆独立悬架。总的来说，当前最经济适用、性价比最高的前独立悬架是麦弗逊式；能做高性能调校和匹配的悬架是多连杆和双横臂式；结构最复杂、实现功能最多的是多连杆式。目前常规的独立悬架虽然在功能上都能够满足悬架设计要求，但是当车轮跳动时，车轮定位参数均会变化。在实际应用中，车轮任何定位参数的变化都会对汽车操纵稳定性或者其他方面性能产生不利影响，比如轮距的变化会导致汽车直线行驶能力下降，同时还造成滚动阻力增大和对转向系统的影响；车轮外倾角的变化会导致轮胎异常磨损。麦弗逊悬架在车轮上下跳动时，其减振器下支点随着横摆臂摆动，主销轴线的斜角随之变化，因此其车轮定位参数在悬架运动时有较大的变化。双叉臂式悬架通过合理设计上下横臂，可以使车轮和主销参数变化不大；但由于受导向机构运动原理的限制，不能从根本上解决部分定位参数变化过大的问题。多连杆悬架运动轨迹在理论及实际上都是复杂的空间曲线，使得车轮定位参数在车轮上下跳动过程中的变化情况要比传统的麦弗逊悬架和双横臂悬架等更恶劣；而且悬架调校和匹配的难度大，其运动和动力性能对结构参数非常敏感，如果匹配不当，车轮定位参数的变化范围会很大。如何能够保证车轮跳动时，其定位参数不会发生变化是独立悬架结构创新设计中的一个重点和难点。在现有技术中的悬架导向杆的组成中，铰链运动副较多，或者，导向杆为弹性杆，沿着车轮纵向的刚度较差，总之，导向杆的杆端均为转动铰链连接，铰链虽然能够较好地承受沿铰链径向的载荷，但是在承受沿铰链轴向的载荷的时候，性能不佳，容易造成导向杆与连接耳或者垫片之间的摩擦及磨损。工作时间长了之后，容易造成悬架导向杆与连接耳之间产生空隙，工作不理想，直接影响前悬架系统整体的性能以及整车操纵性能。
技术实现思路
鉴于以上问题，本专利技术的目的是提供一种使用双杆端关节轴承的直线导引前悬架系统，以解决现有悬架由于导向杆承受沿铰链轴向的载荷的时候，性能不佳，易造成导向杆与连接耳或者垫片之间的摩擦及磨损，从而影响前悬架系统的整体性能以及整车操纵性能的问题。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术所述使用双杆端关节轴承的直线导引前悬架系统，包括第一导向杆、第二导向杆、第三导向杆、第四导向杆、转向节、立柱、减振器安装座以及减振器，且车身设置有多个车身连接耳；其中，所述立柱的顶部和底部均与所述转向节连接，所述立柱的侧边设置有转向节臂，所述减振器安装座固定在所述转向节的上表面，用于安装所述减振器；所述第一导向杆、所述第二导向杆、所述第三导向杆和所述第四导向杆的每一端均设置有两个杆端关节轴承，所述第一导向杆、所述第二导向杆、所述第三导向杆和所述第四导向杆的两端分别通过端部的杆端关节轴承连接所述转向节和所述车身连接耳。优选地，在所述第一导向杆、所述第二导向杆、所述第三导向杆以及所述第四导向杆的每根导向杆中，位于同一端的两个杆端关节轴承的杆端相互平行，且杆端长度相等。优选地，在所述第一导向杆、所述第二导向杆、所述第三导向杆以及所述第四导向杆的每根导向杆中，位于同一端的两个杆端关节轴承的球铰轴线相互平行，且与相应的导向杆相互垂直。优选地，所述车身连接耳呈U形，U形底面通过螺栓与车身连接，U形臂面上均具有轴线相互平行的两个第一通孔，且两个第一通孔轴线之间的距离均与位于同一端的两个杆端关节轴承的球心之间的距离相等，所述第一导向杆、所述第二导向杆、所述第三导向杆以及所述第四导向杆的每根导向杆的一端的所述杆端关节轴承位于所述车身连接耳的U形臂面之间，螺栓分别穿过一个U形臂面的所述第一通孔、所述杆端关节轴承以及另一个U形臂面的所述第一通孔，通过螺母固定。优选地，在所述第一导向杆、所述第二导向杆、所述第三导向杆以及所述第四导向杆的每根导向杆中，位于同一端的两个杆端关节轴承的球铰轴线在同一直线上，且与相应的导向杆在同一平面内。优选地，所述车身连接耳上具有竖直安装的垫板，位于同一端的两个杆端关节轴承分别位于垫板的两侧，螺栓穿过垫板和两个杆端关节轴承，通过螺母固定。优选地，所述第一导向杆、所述第二导向杆、所述第三导向杆和所述第四导向杆均包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆与所述第二连杆通过移动副连接。优选地，所述转向节包括第一基座和第二基座，所述第一基座位于所述第二基座的上方，所述第一基座和所述第二基座之间通过两个连接件连接，两个连接件间隔设置，所述第一基座和所述第二基座的两侧均呈U形，在U形臂面上均具有轴线相互平行的两个第二通孔，两个第二通孔轴线之间的距离与位于同一端的两个杆端关节轴承的球心之间的距离相等，所述第一导向杆、所述第二导向杆、所述第三导向杆以及所述第四导向杆的每根导向杆的一端的所述杆端关节轴承位于所述第一基座或所述第二基座的U形臂面之间，螺栓分别穿过一个U形臂面的所述第二通孔、所述杆端关节轴承以及另一个U形臂面的所述第二通孔，通过螺母固定。优选地，所述转向节的上表面和下表面均设置有第三通孔，所述立柱的顶部和底部均设置有球头销，球头销的螺纹端穿过第三通孔，从而固定所述立柱与所述转向节；或者，所述立柱与所述转向节一体成型。优选地，所述立柱的中部设置有第四通孔，第四通孔与所述两个连接件之间的间隔连通用于使得驱动轴通过，所述立柱上与所述转向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种使用双杆端关节轴承的直线导引前悬架系统，车身设置有多个车身连接耳，其特征在于，包括第一导向杆、第二导向杆、第三导向杆、第四导向杆、转向节、立柱、减振器安装座以及减振器，其中，所述立柱的顶部和底部均与所述转向节连接，所述立柱的侧边设置有转向节臂，所述减振器安装座固定在所述转向节的上表面，用于安装所述减振器；所述第一导向杆、所述第二导向杆、所述第三导向杆和所述第四导向杆的每一端均设置有两个杆端关节轴承，所述第一导向杆、所述第二导向杆、所述第三导向杆和所述第四导向杆的两端分别通过端部的杆端关节轴承连接所述转向节和所述车身连接耳。

【技术特征摘要】
1.一种使用双杆端关节轴承的直线导引前悬架系统，车身设置有多个车身连接耳，其特征在于，包括第一导向杆、第二导向杆、第三导向杆、第四导向杆、转向节、立柱、减振器安装座以及减振器，其中，所述立柱的顶部和底部均与所述转向节连接，所述立柱的侧边设置有转向节臂，所述减振器安装座固定在所述转向节的上表面，用于安装所述减振器；所述第一导向杆、所述第二导向杆、所述第三导向杆和所述第四导向杆的每一端均设置有两个杆端关节轴承，所述第一导向杆、所述第二导向杆、所述第三导向杆和所述第四导向杆的两端分别通过端部的杆端关节轴承连接所述转向节和所述车身连接耳。2.根据权利要求1所述的使用双杆端关节轴承的直线导引前悬架系统，其特征在于，在所述第一导向杆、所述第二导向杆、所述第三导向杆以及所述第四导向杆的每根导向杆中，位于同一端的两个杆端关节轴承的杆端相互平行，且杆端长度相等。3.根据权利要求1所述的使用双杆端关节轴承的直线导引前悬架系统，其特征在于，在所述第一导向杆、所述第二导向杆、所述第三导向杆以及所述第四导向杆的每根导向杆中，位于同一端的两个杆端关节轴承的球铰轴线相互平行，且与相应的导向杆相互垂直。4.根据权利要求3所述的使用双杆端关节轴承的直线导引前悬架系统，其特征在于，所述车身连接耳呈U形，U形底面通过螺栓与车身连接，U形臂面上均具有轴线相互平行的两个第一通孔，且两个第一通孔轴线之间的距离均与位于同一端的两个杆端关节轴承的球心之间的距离相等，所述第一导向杆、所述第二导向杆、所述第三导向杆以及所述第四导向杆的每根导向杆的一端的所述杆端关节轴承位于所述车身连接耳的U形臂面之间，螺栓分别穿过一个U形臂面的所述第一通孔、所述杆端关节轴承以及另一个U形臂面的所述第一通孔，通过螺母固定。5.根据权利要求1所述的使用双杆端关节轴承的直线导引前悬架系统，其特征在于，在所述第一导向杆、所述第二导向杆、所述第三导向杆以及所述第四导向杆的每根导向杆中...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵景山，刘向，纪俊杰，张云清，段宇鹏，陈晓宇，
申请(专利权)人：清华大学，华中科技大学，
类型：发明
国别省市：北京,11