CN104191923A - 一种fsae赛车立柱 - Google Patents
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Abstract
一种立柱，涉及一种FSAE赛车立柱，包括立柱本体，在立柱本体的中部设有带轴承孔的轴承安装部位，立柱本体的两翼分别设有叉臂安装部位，立柱本体的一侧分别设有制动钳安装部位，立柱本体内设有将轴承安装部位和叉臂安装部位、制动钳安装部位连接在一起的支撑肋，在所述的立柱本体设有制动钳安装部位的该侧，叉臂安装部位与制动钳安装部位、制动钳安装部位与制动钳安装部位的连接面均为向内凹进的弧形面，所述的立柱本体的另一侧面为向外凸出的拱形面。本发明在满足强度和刚度的同时还实现了轻量化。
Description
技术领域
本发明涉及一种立柱，特别是一种FSAE赛车立柱。
背景技术
FSAE（即Formula SAE）赛车采用的是双横臂独立悬架。这种悬架的两个摆臂长度可以相等也可以不等。后悬采用的是两个摆臂长度相等的双横臂独立悬架。在摆臂等长的悬架中，当车轮上下跳动时，车轮平面不倾斜，但轮距发生较大变化，这将增加车轮侧向滑移的可能性。这种悬架中采用球头结构代替主销，属于无主销式，上、下球头球心的连心线相当于主销轴线，转向时车轮即围绕该轴线偏转。主销内倾角和车轮外倾角的关系已被前立柱的结构所确定，车轮外倾角由加在上摆臂的外销支架和垂直方向之间安装垫片调整，所以调整车轮外倾角以后，主销内倾角自然确定。
随着FSAE赛车的快速发展，燃油赛车和电动赛车都使用了扭矩更大的发动机和电机作为动力源，使得赛车在动力和重量上都有了较大的提升，这样对赛车立柱的受力情况有了更高的要求，对立柱的结构要求是在满足强度的前提下还要实现其轻量化。在原有立柱的设计中支撑肋少导致支撑肋间的倒角少容易造成应力集中，原立柱侧面为细杆形结构导致受弯曲应力时承载能力变小，变形很大。与原立柱形成的装配关系分散不集中容易造成装配误差且装配复杂步骤多。原立柱的上下两个轴承孔孔径为60mm导致轴承孔上安装的轴承所受的承载面积小，应力大容易造成轴承孔变形，原立柱减去的材料不多因此重量被增加。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：解决现有技术的不足，提供一种强度高，质量轻的FSAE赛车立柱。
解决上述技术问题的技术方案是：一种FSAE赛车立柱，包括立柱本体，在立柱本体的中部设有带轴承孔的轴承安装部位，立柱本体的两翼分别设有叉臂安装部位，立柱本体的一侧分别设有制动钳安装部位，立柱本体内设有将轴承安装部位和叉臂安装部位、制动钳安装部位连接在一起的支撑肋，在所述的立柱本体设有制动钳安装部位的该侧，叉臂安装部位与制动钳安装部位、制动钳安装部位与制动钳安装部位的连接面均为向内凹进的弧形面，所述的立柱本体的另一侧面为向外凸出的拱形面。
本发明的进一步技术方案是：所述的支撑肋的数量为6-12个，且支撑肋的两端均倒有弧形倒角，
所述的轴承孔的孔径为 85-95mm。
所述的立柱本体上向外凸出的拱形面上设有安装车速传感器磁钢的螺孔。
由于采用上述技术方案，本发明之一种FSAE赛车立柱与现有的FSAE赛车立柱相比，具有以下有益效果：
1. 本发明中在所述的立柱本体设有制动钳安装部位的一侧，叉臂安装部位与制动钳安装部位、制动钳安装部位与制动钳安装部位的连接面均为向内凹进的弧形面，所述的立柱本体的另一侧面为向外凸出的拱形面，有利于赛车高速转弯时抵抗侧向力，增加了立柱的强度，解决了原有立柱侧面为细杆形结构而导致受弯曲应力时承载能力变小、变形很大的问题。本发明中支撑肋的数量为6-12个，为现有立柱的2倍，因此使得倒角数亦增加为现有的3倍，且支撑肋的两端均倒有弧形倒角，从而提高了立柱的强度和刚度，解决了原有立柱因支撑肋少导致支撑肋间的倒角少从而容易造成应力集中的问题，本发明的轴承孔的孔径也比原有的孔径大，使得立柱与轴承的承载面积有所增大，亦增加了立柱的强度和刚度。
2. 本发明的轴承孔的孔径为 85-95mm，解决了原有立柱因轴承孔孔径小导致立柱重量被增加并且轴承所受的承载面积小、轴承孔应力大容易变形的问题。由于本发明中的轴承孔的孔径增大，且又设有弧形的连接面，使得所有材料减少，所以本发明在满足强度和刚度的同时还实现了轻量化，经实验验证，本发明的立柱的重量是比原来减轻了250g。
3. 本发明的立柱上装配有车速传感器磁钢，使整个轮边更加紧凑合理，而立柱不安装转接码以减少装配关系和紧固件的使用，从而减少装配关系并且将装配集中化减少装配误差使整个轮边更加紧凑合理。
下面，结合说明书附图和具体实施例对本发明之一种FSAE赛车立柱的技术特征作进一步的说明。
附图说明
图1：为本发明中立柱的结构示意图。
图2：为原立柱的示意图。
图3：为本发明中立柱的装配示意图。
图4：从另一角度看本发明中立柱的装配示意图。
图5：为图4中A部的放大图。
在上述附图中，各标号说明如下：
1-轴承安装部位，11-轴承孔，2-叉臂安装部位，3-制动钳安装部位，4-支撑肋， 5-连接面，6-倒角，7-上叉臂，8-下叉臂，9-推力杆，10-半轴，12-本发明所述的立柱，13-轮毂，14-制动钳，15-关节轴承，16-螺孔。
具体实施方式
一种FSAE赛车立柱，包括立柱本体，在立柱本体的中部设有带轴承孔11的轴承安装部位1，所述的轴承孔11的孔径为 90mm。立柱本体的两翼分别设有叉臂安装部位2，立柱本体的一侧分别设有制动钳安装部位3，立柱本体内设有将轴承安装部位1和叉臂安装部位2、制动钳安装部位3连接在一起的支撑肋4，所述的支撑肋4的数量为8个（增至为原来的2倍），且支撑肋4的两端均倒有弧形倒角6（该倒角数为原来的3倍），在所述的立柱本体设有制动钳安装部位3的该侧，叉臂安装部位2与制动钳安装部位3、制动钳安装部位3与制动钳安装部位3的连接面5均为向内凹进的弧形面，所述的立柱本体的另一侧面为向外凸出的拱形面，该向外凸出的拱形面上设有安装车速传感器磁钢的螺孔16，该立柱不安装转接码以减少装配关系和紧固件的使用。
作为本实施例的一种变换：所述的支撑肋4的数量为6-12个，所述的轴承孔11的孔径为 85-95mm。
本发明中立柱的装配结构（参见图3、图4）：包括有上叉臂7、下叉臂8、推力杆9、半轴10、关节轴承15、本发明所述的立柱12、轮毂13、制动钳14。将安装有深沟球轴承的本发明所述的立柱12安装到轮毂13上。将本发明所述的立柱12安装在制动钳14上，并用螺栓加垫片紧固。将关节轴承15过盈压入上叉臂7和下叉臂8所有的孔内。将推力杆9安装在上叉臂7上，并用螺栓加垫片紧固。将上叉臂7和下叉臂8分别安装在本发明所述的立柱12相应的位置上，并用螺栓加垫片紧固。将半轴10安装在本发明所述的立柱12上。
Claims (4)
1.一种FSAE赛车立柱，包括立柱本体，在立柱本体的中部设有带轴承孔（11）的轴承安装部位（1），立柱本体的两翼分别设有叉臂安装部位（2），立柱本体的一侧分别设有制动钳安装部位（3），立柱本体内设有将轴承安装部位（1）和叉臂安装部位（2）、制动钳安装部位（3）连接在一起的支撑肋（4），其特征在于：在所述的立柱本体设有制动钳安装部位（3）的该侧，叉臂安装部位（2）与制动钳安装部位（3）、制动钳安装部位（3）与制动钳安装部位（3）的连接面（5）均为向内凹进的弧形面，所述的立柱本体的另一侧面为向外凸出的拱形面。
2.根据权利要求1所述的一种FSAE赛车立柱，其特征在于：所述的支撑肋（4）的数量为6-12个，且支撑肋（4）的两端均倒有弧形倒角（6）。
3.根据权利要求1所述的一种FSAE赛车立柱，其特征在于：所述的轴承孔（11）的孔径为 85-95mm。
4.根据权利要求1-3任一权利要求所述的一种FSAE赛车立柱，其特征在于：所述的立柱本体上向外凸出的拱形面上设有安装车速传感器磁钢的螺孔（16）。
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