[發明專利]一種實現框架車身與不同懸架快速連接的裝置及設計方法

有效

• 申請號: 201710106753.4
• 申請日: 2017-02-27
• 公開（公告）號: CN106644528B
• 公開（公告）日: 2023-02-10
• 發明（設計）人: 馬天飛;馮帥帥
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01M17/04
• 分類號: G01M17/04
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 崔斌

1.一種實現框架車身與不同懸架快速連接的裝置的設計方法，通過一種實現框架車身與不同懸架快速連接的裝置實現，該裝置包括安裝桿(1)和底座；其中所述的安裝桿(1)與車身連接；所述的底座由安裝板(2-1)、支架(2-2)和連接架(2-3)固定為一體；所述的支架(2-2)焊接在安裝板(2-1)的下方；所述的連接架(2-3)焊接在支架(2-2)的下方；所述的安裝板(2-1)通過螺栓固定在安裝桿(1)的下方；所述的連接架(2-3)與汽車懸架連接；所述的安裝桿(1)為矩形，尺寸為50mm*50mm*800mm，厚度為5mm；所述的安裝板(2-1)為矩形，長為200mm，寬為50mm，高為15mm，安裝板(2-1)上開有2個直徑為8mm的螺栓孔；所述的支架(2-2)為方形箱梁或圓管結構；所述的連接架(2-3)為等腰梯形或凹槽結構，當連接架(2-3)為等腰梯形時，其左、右兩端的下方分別向外延伸出一平行板，平行板上開有螺栓孔；當連接架(2-3)為凹槽結構時，其兩側為軸套結構，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、定義懸架設計空間；

定義兩個前輪內側的一個空間為懸架設計空間，該設計空間的上表面和外側表面為車輪跳動空間，該空間尺寸范圍在長1500mm、寬1200mm、高600mm以內；

步驟二、設置均勻安裝點；

21)、首先定義車輛坐標系，車輛坐標系的原點與汽車的質心相重合，當車輛在水平路面上處于靜止狀態，X軸平行于地面指向車輛前方，Z軸通過汽車質心指向上方，Y軸指向駕駛員的左側；

22)、其次，在設計空間前后表面上均勻布置有多個用來安裝X軸方向的連接桿的連接點，相鄰兩根連接桿之間的間距為20mm，這些X軸方向連接桿同時通過Y軸方向支撐桿和Z軸方向支撐桿連接到上表面，在X軸方向連接桿上每隔100mm間距鉆有一個連接孔，連接孔的孔徑為8mm，這樣就在空間上形成了一定間距的能拆卸的用來連接懸架硬點的均勻網格；

步驟三、虛擬裝配和分析；

將框架車身模型和懸架模型導入ADAMS中進行裝配，進行跳動的運動學分析，在虛擬環境下拆除運動干涉的安裝桿和支撐桿，將保留下來的且離懸架硬點最近的連接桿作為該硬點的安裝桿(1)，并選取該安裝桿(1)上離懸架硬點最近的兩個連接孔作為安裝孔；

步驟四、設計安裝板；

設計一個能夠安裝在最佳X軸方向安裝桿(1)下面的矩形板作為硬點連接座，矩形板尺寸為200mm*50mm*15mm ，安裝板(2-1)上開有2個直徑為8mm的螺栓孔，該螺栓孔與安裝桿(1)上的安裝孔連接；

步驟五、設計底座的連接架；

根據懸架硬點處連接特征設計該硬點的連接架(2-3)；所述的連接架(2-3)在朝向安裝板(2-1)的方向形成一個連接面，該連接架(2-3)不用考慮空間方位；它與安裝板(2-1)的正確連接方向是由支架(2-2)保證的；

步驟六、設計底座的支架；

在ADAMS中進行懸架動力學分析，提取懸架模型各硬點處的作用力，作為連接支架設計的載荷條件；將步驟四和步驟五中設計出的底座的安裝板(2-1)和底座的連接架(2-3)導入有限元軟件，根據步驟六提供的載荷條件，利用拓撲優化方法獲得二者之間的連接結構，即底座的支架(2-2)；對底座的三部分結構即安裝板(2-1)、支架(2-2)和連接架(2-3)進行結構設計，得到底座總成結構方案。