CN108556589B - 一种实现无级调节的fsae赛车横向稳定杆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种实现无级调节的FSAE赛车横向稳定杆，包括：拉杆耳片部分，弯杆部分，拉杆部分，其中：拉杆耳片部分包括：拉杆耳片(8)，插销(9)，开口销(10)，拉杆耳片限位垫片(20)，拉杆耳片套筒(21)，拉杆耳片固定螺母(22)；拉杆部分包括：杆端轴承(23)，锁止螺母(24)，碳管接头(25)；碳纤维管(26)；弯杆部分包括横向稳定杆拉杆固定垫片(12)、横向稳定杆拉杆固定螺母(13)、调节套筒(14)、弯杆垫片(15)、弯杆耳片(17)、弯杆固定垫片18)、弯杆固定螺栓(19)、横向稳定杆弯杆(27)、铜套(28)；该发明由于使用套筒的调节方式来调节刚度，可以实现侧倾刚度的无级调节。

Description

一种实现无级调节的FSAE赛车横向稳定杆
技术领域
本发明涉及一种赛车操作技术，尤其涉一种大学生方程式赛车横向稳定杆系统及其操作方法。
背景技术
现有FSAE赛车的后悬横向稳定杆多为U型横向稳定杆，如图1和图8所示，该种横向稳定杆的扭杆6部分多位于赛车下端，维护和调校都不甚方便。在赛车的下端，由于扩散器33和半轴36的存在，现有U型横向稳定杆容易产生运动干涉，同时也限制了扩散器33和半轴36的结构设计空间。同时，现有U型横向稳定杆为了实现刚度可调，大多在调节片5上打若干个孔，通过拉杆3在调节片5上的安装位置，来实现刚度调节。这种调节方式比较费时，同时由于调节孔是预设的，在实际调校过程中，只能实现数个档位的调节，调节范围受到局限。
发明内容
该发明是提供了一种实现无级调节的FSAE赛车横向稳定杆系统。所述横稳杆位于后桥上方，利用一系列连杆机构与左右轮摇臂2连接，从而提供侧倾刚度。
本发明的技术方案是提供了一种实现无级调节的FSAE赛车横向稳定杆，包括：拉杆耳片部分，弯杆部分，拉杆部分，其特征在于：
拉杆耳片部分包括：拉杆耳片，插销，开口销，拉杆耳片限位垫片，拉杆耳片套筒，拉杆耳片固定螺母；
拉杆耳片限位垫片开有对应的正方形孔，正方形凸起结构和正方形孔两者配合后，拉杆耳片的转动自由度被限制；
拉杆耳片套筒位于两片摇臂之间，装配时拧紧拉杆耳片固定螺母；
插销上开有通孔，可以与拉杆耳片上的孔配合，开口销用于插销和拉杆耳片的装配固定；
拉杆部分包括：杆端轴承，锁止螺，碳管接；碳纤维管；
其中，碳管接头和碳纤维管为粘接，碳管接头上打有螺纹孔，杆端轴承旋入螺纹孔后，利用锁止螺母进行锁紧；
弯杆部分包括横向稳定杆拉杆固定垫片、横向稳定杆拉杆固定螺母、调节套筒、弯杆垫片、弯杆耳片、弯杆固定垫片、弯杆固定螺、横向稳定杆弯杆、铜套；
弯杆耳片下表面为弧形，与车架钢管焊接，弯杆耳片上有螺纹孔，可与弯杆固定螺栓相配合，从而固定弯杆；
铜套与弯杆固定螺栓为过盈配合，铜套与弯杆的孔为间隙配合，弯杆转动时，铜套与弯杆有相对转动；
调节套筒为一系列高度不一的套筒，杆端轴承就夹在调节套筒(14)中间。
本发明的有益效果在在于：
该发明把FSAE赛车的横向稳定杆的结构由赛车的下部转移到赛车的上部，大大方便了赛车的维护和调校，另外，由于使用套筒的调节方式来调节刚度，可以实现侧倾刚度的无级调节。
附图说明
图1是一种现有的大学生方程式赛车横向稳定杆示意图；
图2是本发明的所述的一种大学生方程式赛车横向稳定杆整体结构示意图；
图3是拉杆耳片放大图；
图4是是拉杆部分爆炸示意图；
图5是弯杆部分结构示意图；
图6是本发明的所述的一种大学生方程式赛车横向稳定杆工作原理示意图；
图7是本发明的所述的一种大学生方程式赛车横向稳定杆装配图；
图8是一种现有的大学生方程式赛车横向稳定杆装配图；
其中：1-减震器；2-摇臂；3-U型横稳杆拉杆；4-插销；5-调节片；6-U型横稳杆扭杆；7-车架；8-拉杆耳片；9-插销；10-开口销；11-横向稳定杆拉杆；12-横向稳定杆拉杆固定垫片；13-横向稳定杆拉杆固定螺母；14-调节套筒；15-弯杆垫片；16-开口销；17-弯杆耳片；18-弯杆固定垫片；19-弯杆固定螺栓；20-拉杆耳片限位垫片；21-拉杆耳片套筒；22-拉杆耳片固定螺母；23-杆端轴承；24-锁止螺母；25碳管接头；26碳纤维管；27-横向稳定杆弯杆；28-铜套；29-悬架推杆；30-转向节；31-轮胎；32-扩散器；33-大链轮；34-槽壳；35-差速器；36-半轴
具体实施方式
以下结合附图2-7对本发明的技术方案进行详细说明。
该实施例提供了一种实现无级调节的FSAE赛车横向稳定杆，作为赛车的后悬横向稳定杆。如图7所示，所述横向稳定杆位于后桥上方，容易维修和调校。所述横向稳定杆使用调整套筒进行刚度调节，理论上可以实现刚度的无级调节。
如图2所示，该FSAE赛车横向稳定杆，包括：拉杆耳片部分，弯杆部分，拉杆部分；
如图2所示，拉杆耳片部分包括：拉杆耳片8，插销9，开口销10，拉杆耳片限位垫片20，拉杆耳片套筒21，拉杆耳片固定螺母22。
如图3所示，拉杆耳片8一侧设置有正方形凸起结构，拉杆耳片限位垫片20开有对应的正方形孔，正方形凸起结构和正方形孔两者配合后，拉杆耳片8的转动自由度被限制。
拉杆耳片套筒21位于两片摇臂2之间，装配时拧紧拉杆耳片固定螺母22，直到拉杆耳片套筒21与两片摇臂2接触，然后再施加一定的预紧力矩，即可完成装配。
拉杆耳片固定螺母22应该使用防松螺母。插销9上开有通孔，可以与拉杆耳片8上的孔配合，开口销10用于插销9和拉杆耳片8的装配固定，这种固定方式具有拆装便捷的好处。
如图4所示，拉杆部分包括：杆端轴承23，锁止螺母24，碳管接头25；碳纤维管26；
其中，碳管接头25和碳纤维管26为粘接，碳管接头25上打有螺纹孔，杆端轴承23旋入螺纹孔后，利用锁止螺母24进行锁紧。
如图5所示，弯杆部分包括横向稳定杆拉杆固定垫片12、横向稳定杆拉杆固定螺母13、调节套筒14、弯杆垫片15、弯杆耳片17、弯杆固定垫片18、弯杆固定螺栓19、横向稳定杆弯杆27、铜套28；
弯杆耳片17下表面为弧形，与车架钢管焊接，弯杆耳片17上有螺纹孔，可与弯杆固定螺栓19相配合，从而固定弯杆27。
弯杆耳片17上的小孔为预先加工的，弯杆固定螺栓19拧紧后，配做孔，然后插入开口销防松。
铜套28与弯杆固定螺栓19为过盈配合，铜套28与弯杆27的孔为间隙配合，弯杆27转动时，铜套28与弯杆27有相对转动，当铜套28有磨损时，应该及时更换。
调节套筒14为一系列高度不一的套筒，铜套28就夹在调节套筒14中间。通过改变高度不一的套筒的顺序，可以改变铜套28到弯杆中心点的距离，从而改变弯杆27提供的侧倾刚度，实现侧倾刚度可调。由于套筒的高度可以很方便地定制，因此理论上，可以实现刚度的无级调节。横向稳定杆拉杆固定螺母13为防松螺母。
本发明还提供了大学生方程式赛车横向稳定杆系统的操作方法，其具体包括以下步骤：
工况1：当赛车处于转向工况时
如图6所示，假设赛车右转(左右以车手视角为基准)，则左侧轮胎上跳，即左侧转向节30向上跳；右侧轮胎下跳，即左侧转向节30向下跳，车身发生侧倾。左侧转向节30的上跳。经过悬架推杆29、拉杆耳片8、插销9、横向稳定杆拉杆11的运动传递，使横向稳定杆弯杆27的一端受到推力；左侧转向节30的下跳也经过悬架推杆29、拉杆耳片8、插销9、横向稳定杆拉杆11的运动传递，使横向稳定杆弯杆27的另一端受到拉力。
由于横向稳定杆弯杆27固定在车架上，只有一个转动自由度，而没有移动自由度。因此，在赛车右转时，横向稳定杆弯杆27会受力变形，从而提供一个抵抗左侧轮胎上跳，右侧轮胎下跳的力，抑制了车身侧倾。这个作用和现有横向稳定杆的作用一致。
工况2：当赛车处于加速工况时
由于载荷转移，赛车后悬左右侧轮胎同时上跳，即左右测转向节30同时上跳。经过悬架推杆29、拉杆耳片8、插销9、横向稳定杆拉杆11的运动传递，使横向稳定杆弯杆27的两端都受到推力。由于横向稳定杆弯杆27固定在车架上，有转动自由度，因此横向稳定杆弯杆27会绕铜套28转动，没有产生抵抗弯曲的抗力，因此横向稳定杆在加速工况没有提供侧倾刚度。
工况3：当赛车处于制动工况时
由于载荷转移，赛车后悬左右侧轮胎同时下跳，即左右测转向节30同时下跳。经过悬架推杆29、拉杆耳片8、插销9、横向稳定杆拉杆11的运动传递，使横向稳定杆弯杆27的两端都受到拉力。由于横向稳定杆弯杆27固定在车架上，有转动自由度，因此横向稳定杆弯杆27会绕铜套28转动，没有产生抵抗弯曲的抗力，因此横向稳定杆在加速工况没有提供侧倾刚度。
虽然上面结合本发明的优选实施例对本发明的原理进行了详细的描述，本领域技术人员应该理解，上述实施例仅仅是对本发明的示意性实现方式的解释，并非对本发明包含范围的限定。实施例中的细节并不构成对本发明范围的限制，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均落在本发明保护范围之内。

Claims (5)

1.一种实现无级调节的FSAE赛车横向稳定杆，包括：拉杆耳片部分，弯杆部分，拉杆部分，其特征在于：
拉杆耳片部分包括：拉杆耳片(8)，插销(9)，开口销(10)，拉杆耳片限位垫片(20)，拉杆耳片套筒(21)，拉杆耳片固定螺母(22)；
拉杆耳片限位垫片(20)开有对应的正方形孔，正方形凸起结构和正方形孔两者配合后，拉杆耳片(8)的转动自由度被限制；
拉杆耳片套筒(21)位于两片摇臂(2)之间，装配时拧紧拉杆耳片固定螺母(22)；
插销(9)上开有通孔，可以与拉杆耳片(8)上的孔配合，开口销(10)用于插销(9)和拉杆耳片(8)的装配固定；
拉杆部分包括：杆端轴承(23)，锁止螺母(24)，碳管接头(25)；碳纤维管(26)；
其中，碳管接头(25)和碳纤维管(26)为粘接，碳管接头(25)上打有螺纹孔，杆端轴承(23)旋入螺纹孔后，利用锁止螺母(24)进行锁紧；
弯杆部分包括横向稳定杆拉杆固定垫片(12)、横向稳定杆拉杆固定螺母(13)、调节套筒(14)、弯杆垫片(15)、弯杆耳片(17)、弯杆固定垫片18)、弯杆固定螺栓(19)、横向稳定杆弯杆(27)、铜套(28)；
弯杆耳片(17)下表面为弧形，与车架钢管焊接，弯杆耳片(17)上有螺纹孔，可与弯杆固定螺栓(19)相配合，从而固定弯杆(27)；
铜套(28)与弯杆固定螺栓(19)为过盈配合，铜套(28)与弯杆(27)的孔为间隙配合，弯杆(27)转动时，铜套(28)与弯杆(27)有相对转动；
调节套筒(14)为一系列高度不一的套筒，铜套(28)就夹在调节套筒(14)中间。
2.根据权利要求1所述的FSAE赛车横向稳定杆，其特征在于：拉杆耳片固定螺母(22)应该使用防松螺母。
3.根据权利要求1所述的FSAE赛车横向稳定杆，其特征在于：弯杆耳片(17)上的小孔为预先加工的，弯杆固定螺栓(19)拧紧后，插入开口销防松。
4.根据权利要求1所述的FSAE赛车横向稳定杆，其特征在于：通过改变高度不一的套筒(14)的顺序，能够改变铜套(28)到弯杆中心点的距离，从而改变弯杆(27)提供的侧倾刚度，实现侧倾刚度可调。
5.根据权利要求1所述的一种实现无级调节的FSAE赛车横向稳定杆的操作方法，其特征在于具体包括：
工况1：当赛车处于转向工况时
在赛车右转时，横向稳定杆弯杆(27)会受力变形，从而提供一个抵抗左侧轮胎上跳，右侧轮胎下跳的力，从而抑制车身侧倾；
在赛车左转时，横向稳定杆弯杆(27)会受力变形，从而提供一个抵抗右侧轮胎上跳，左侧轮胎下跳的力，从而抑制车身侧倾；
工况2：当赛车处于加速工况时
由于载荷转移，赛车后悬左右侧轮胎同时上跳，即左右测转向节(30)同时上跳，经过悬架推杆(29)、拉杆耳片(8)、插销(9)、横向稳定杆拉杆(11)的运动传递，使横向稳定杆弯杆(27)的两端都受到推力，此时，横向稳定杆弯杆(27)会绕铜套(28)转动，没有产生抵抗弯曲的抗力，因此横向稳定杆(27)在加速工况未提供侧倾刚度；
工况3：当赛车处于制动工况时
由于载荷转移，赛车后悬左右侧轮胎同时下跳，即左右测转向节(30)同时下跳；经过悬架推杆(29)、拉杆耳片(8)、插销(9)、横向稳定杆拉杆(11)的运动传递，使横向稳定杆弯杆(27)的两端都受到拉力；此时，横向稳定杆弯杆(27)会绕铜套(28)转动，没有产生抵抗弯曲的抗力，因此横向稳定杆在加速工况未提供侧倾刚度。
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