CN112744062A - 一种具有吸振块结构的后悬置总成 - Google Patents

一种具有吸振块结构的后悬置总成 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有吸振块结构的后悬置总成，包括后悬置骨架，所述后悬置骨架上还设有安装孔；所述安装孔内嵌设有衬套结构；所述后悬置骨架的正面还设有圆柱状的固定块；所述固定块上设有吸振块；本发明的具有吸振块结构的后悬置总成，结构简单，通过吸振块，对后悬置骨架起到模态频率偏移作用，使吸振块固有模态频率值与后悬置总成对应的问题频率相同，使得整体复合结构的模态频率改变，避开问题频率，且降低了振动峰值大小，使得车内的NVH水平达到可接受水平；吸振块并不直接改变后悬置总成的结构，而且质量较小，对原系统的功能也没有太大影响，可调整原系统的窄频率带振动响应大小。

Description

一种具有吸振块结构的后悬置总成
技术领域
本发明涉及后悬置领域，具体涉及一种具有吸振块结构的后悬置总成。
背景技术
电动汽车电驱动总成正常驱动行驶时，悬置系统作为承载电驱动总成的结构起到重要的承载、隔振、支撑作用。电驱动总成的电机、减速器总成产生的中低频段(0-500Hz)机械振动及结构声，及高频段(500-10000Hz左右)的电磁噪声、高频啸叫声等已成为电动车较为常见且突出的NVH(Noise、Vibration、Harsness)问题。直接承载电驱动总成的悬置结构件模态频率通常处于中低频率段(0-500Hz)，而电驱动总成本身固有的从低频至高频的宽频带激励，容易导致激励频率与悬置支架模态频率耦合，出现共振轰鸣问题。
传统的解决电驱动总成激励频率与悬置结构模态频率耦合的问题，通常是通过对量产悬置零件结构加强，提升悬置结构件模态频率来改善，但单纯的加强悬置结构，会导致零件重量、成本的大幅增加，且有可能导致模具的重新开发，增加开发周期；对于关联边界限制的结构，结构加强调整的空间严格被限制，无法有效解决共振问题。
基于上述情况，本发明提出了一种具有吸振块结构的后悬置总成，可有效解决以上问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有吸振块结构的后悬置总成。本发明的具有吸振块结构的后悬置总成，结构简单，通过吸振块，对后悬置骨架起到模态频率偏移作用，使吸振块固有模态频率值与后悬置总成对应的问题频率相同，使得整体复合结构的模态频率改变，避开问题频率，且降低了振动峰值大小，使得车内的NVH水平达到可接受水平；吸振块并不直接改变后悬置总成的结构，而且质量较小，对原系统的功能也没有太大影响，可调整原系统的窄频率带振动响应大小。
本发明通过下述技术方案实现：
一种具有吸振块结构的后悬置总成，包括后悬置骨架，所述后悬置骨架上还设有安装孔；所述安装孔内嵌设有衬套结构；所述后悬置骨架的正面还设有圆柱状的固定块；所述固定块上设有吸振块。
本发明通过所述吸振块，对后悬置骨架起到模态频率偏移作用，使吸振块固有模态频率值与所述后悬置总成对应的问题频率相同，使得整体复合结构的模态频率改变，避开问题频率，且降低了振动峰值大小，使得车内的NVH水平达到可接受水平；所述吸振块并不直接改变后悬置总成的结构，而且质量较小，对原系统的功能也没有太大影响，可调整原系统的窄频率带振动响应大小。
优选的，所述吸振块包括用于与所述固定块连接的连接板、固定设置在所述连接板上的橡胶件和嵌设在所述橡胶件内的质量块；所述连接板的中部设有用于通过螺栓与所述固定块连接的第一通孔；所述橡胶件上设有用于容纳所述螺栓的第二通孔；所述质量块呈空心圆柱状。
优选的，所述固定块上设有与所述第一通孔匹配的螺纹孔。
优选的，所述连接板、橡胶件和质量块通过硫化构成一体式结构。
优选的，所述衬套结构包括芯管、套设在所述芯管上的橡胶衬套和套设在所述橡胶衬套上的外管；所述外管通过过盈配合固定镶嵌在所述安装孔内；所述芯管、橡胶衬套和外管通过硫化构成一体式结构。
优选的，所述后悬置骨架的背面设有多个减重槽。
优选的，所述后悬置骨架的材质为铸铝A380。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明的具有吸振块结构的后悬置总成，结构简单，通过吸振块，对后悬置骨架起到模态频率偏移作用，使吸振块固有模态频率值与后悬置总成对应的问题频率相同，使得整体复合结构的模态频率改变，避开问题频率，且降低了振动峰值大小，使得车内的NVH水平达到可接受水平；吸振块并不直接改变后悬置总成的结构，而且质量较小，对原系统的功能也没有太大影响，可调整原系统的窄频率带振动响应大小。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明背面的结构示意图；
图3为本发明的爆炸结构示意图；
图4为本发明所述吸振块的剖视结构示意图；
图5为本发明所述吸振块的爆炸结构示意图；
图6为本发明附加吸振块前后振动频谱；
图7为本发明附加吸振块后简化的二自由度系统的示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是应当理解，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
实施例1：
如图1至7所示，一种具有吸振块结构的后悬置总成，包括后悬置骨架1，所述后悬置骨架1上还设有安装孔11；所述安装孔11内嵌设有衬套结构2；所述后悬置骨架1的正面还设有圆柱状的固定块12；所述固定块12上设有吸振块3。
本发明通过所述吸振块3，对后悬置骨架1起到模态频率偏移作用，使吸振块3固有模态频率值与所述后悬置总成对应的问题频率相同，使得整体复合结构的模态频率改变，避开问题频率，且降低了振动峰值大小，使得车内的NVH水平达到可接受水平；所述吸振块3并不直接改变后悬置总成的结构，而且质量较小，对原系统的功能也没有太大影响，可调整原系统的窄频率带振动响应大小。
进一步地，在另一个实施例中，所述吸振块3包括用于与所述固定块12连接的连接板31、固定设置在所述连接板31上的橡胶件32和嵌设在所述橡胶件32内的质量块33；所述连接板31的中部设有用于通过螺栓与所述固定块12连接的第一通孔311；所述橡胶件32上设有用于容纳所述螺栓的第二通孔321；所述质量块33呈空心圆柱状。
通过所述第一通孔311，可以较好的将所述吸振块3固定在所述固定块12上；且根据所述后悬置总成的主结构问题频率的振动方向确定所述吸振块3的装配方式，保证所述吸振块3的装配方向与所述后悬置总成的主结构问题频率对应的振型保持一致；通过所述第二通孔321可以较好容纳所述螺栓，方便拆装，整体复合结构集成化程度高；所述质量块33的形状呈空心圆柱状，确保所述质量块33对吸振块3的影响比较均匀，确保较好的吸振效果。
所述吸振块3重量仅有0.2kg，对所述后悬置总成的主体结构模态频率改变较大，增加质量较小，降低了单件成本。
本发明所述后悬置总成共振问题频率对应振型为整车Y向往复振动，所述吸振块3也保持为Y向固定，构成二自由度振动系统。所述吸振块3有较好的通用性，可附加在不同结构的各个方向上，适用性强。
进一步地，在另一个实施例中，所述固定块12上设有与所述第一通孔311匹配的螺纹孔121。
设有所述螺纹孔121，更好的将所述吸振块3固定在所述固定块12上。
进一步地，在另一个实施例中，所述连接板31、橡胶件32和质量块33通过硫化构成一体式结构。
通过包胶硫化工艺将所述橡胶件32与材质为铸钢的质量块33硫化为一体，所述橡胶件32与连接板31仍为硫化连接，结构紧凑且连接牢靠；所述质量块33被所述橡胶件32包裹在内部，构成典型的单自由度振动系统，最重要的是通过调节所述橡胶件32的橡胶刚度即可改变所述吸振块3的固有频率，避免多维度调参，可匹配出不同固有频率的所述吸振块3。
进一步地，在另一个实施例中，所述衬套结构2包括芯管21、套设在所述芯管21上的橡胶衬套22和套设在所述橡胶衬套22上的外管23；所述外管23通过过盈配合固定镶嵌在所述安装孔11内；所述芯管21、橡胶衬套22和外管23通过硫化构成一体式结构。
所述橡胶衬套22的内腔与所述芯管21硫化在一起，所述所述橡胶衬套22的外圈与所述外管23硫化在一起；所述外管23与后悬置骨架1过盈配合连接，可保证连接强度。
进一步地，在另一个实施例中，所述后悬置骨架1的背面设有多个减重槽13。
所述减重槽13通过拓扑优化，形成镂空结构，确保所述后悬置骨架1具有足够的结构强度，并大大降低了单件重量。
进一步地，在另一个实施例中，所述后悬置骨架1的材质为铸铝A380。
所述后悬置骨架1的材质为铸铝A380，确保所述后悬置骨架1具有足够的结构强度，并大大降低了单件重量；且铸铝A380易铸模，便于机械加工，热传导好，变移性、承压力、和抗高温分裂性都很强。
在所述后悬置骨架1上附加所述吸振块3的前后对比：如图7所示，吸振块的质量为m1,吸振块的刚度为k1,后悬置总成对应模态频率f0的等效模态质量为m2,后悬置总成对应模态频率f0的等效模态刚度为k2。
不固定连接吸振块前：电机激励频率与后悬置总成共振问题对应的频率为f0,见图6所示振动频谱上频率f0对应振动响应峰值较大，即出现共振。首先电机激励频率f0难以调整，为了防止共振，只有对后悬置总成本身的模态频率进行调整，避开激励频率f0。
固定连接吸振块后：所述吸振块3为所述质量块33和橡胶件32合成结构，质量为m1、刚度为k1，其可简化为单自由度系统。所述后悬置总成的共振频率f0对应的等效模态质量m2、等效模态刚度k2构成单自由度系统。本发明根据二自由度振动理论，将所述吸振块3的固有频率与后悬置总成的固有模态频率f0设置为相同，附加所述吸振块3的后悬置总成复合结构构成了二自由度振动系统，其固有模态频率变为原共振频率f0两侧的f1与f2，与激励频率很好的避开，如图6所示，附加所述吸振块3后的系统振动响应峰值较没有加所述吸振块3前的峰值降低，有效的解决频率耦合共振问题。
所述吸振块3单件的固有频率为f0，附加在含有固有频率同为f0的后悬置总成上，在复合结构中所述吸振块3和后悬置总成的固有频率都发生了偏移，即所述吸振块3调整了后悬置总成的模态频率及振动响应，起到了对原结构结构动力学参数调整的作用。
二自由度振动理论依据：两个固有频率相同的单自由度系统的物体，串联在一起组成二自由度系统后，二自由度系统的固有频率将出现2个，且2个固有频率与原来单自由度系统频率不相同，分布在原来单自由度系统固有频率的两侧。因任意一个结构均有无数个模态频率，每一个模态频率对应结构的一个单自由度系统，对问题频率分析即可对结构对应的单自由度模态频率进行分析。
依据本发明的描述及附图，本领域技术人员很容易制造或使用本发明的具有吸振块结构的后悬置总成，并且能够产生本发明所记载的积极效果。
如无特殊说明，本发明中，若有术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此本发明中描述方位或位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以结合附图，并根据具体情况理解上述术语的具体含义。
除非另有明确的规定和限定，本发明中，若有术语“设置”、“相连”及“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种具有吸振块结构的后悬置总成，其特征在于：包括后悬置骨架(1)，所述后悬置骨架(1)上还设有安装孔(11)；所述安装孔(11)内嵌设有衬套结构(2)；所述后悬置骨架(1)的正面还设有圆柱状的固定块(12)；所述固定块(12)上设有吸振块(3)。
2.根据权利要求1所述的一种具有吸振块结构的后悬置总成，其特征在于：所述吸振块(3)包括用于与所述固定块(12)连接的连接板(31)、固定设置在所述连接板(31)上的橡胶件(32)和嵌设在所述橡胶件(32)内的质量块(33)；所述连接板(31)的中部设有用于通过螺栓与所述固定块(12)连接的第一通孔(311)；所述橡胶件(32)上设有用于容纳所述螺栓的第二通孔(321)；所述质量块(33)呈空心圆柱状。
3.根据权利要求2所述的一种具有吸振块结构的后悬置总成，其特征在于：所述固定块(12)上设有与所述第一通孔(311)匹配的螺纹孔(121)。
4.根据权利要求2所述的一种具有吸振块结构的后悬置总成，其特征在于：所述连接板(31)、橡胶件(32)和质量块(33)通过硫化构成一体式结构。
5.根据权利要求1所述的一种具有吸振块结构的后悬置总成，其特征在于：所述衬套结构(2)包括芯管(21)、套设在所述芯管(21)上的橡胶衬套(22)和套设在所述橡胶衬套(22)上的外管(23)；所述外管(23)通过过盈配合固定镶嵌在所述安装孔(11)内；所述芯管(21)、橡胶衬套(22)和外管(23)通过硫化构成一体式结构。
6.根据权利要求1所述的一种具有吸振块结构的后悬置总成，其特征在于：所述后悬置骨架(1)的背面设有多个减重槽(13)。
7.根据权利要求1所述的一种具有吸振块结构的后悬置总成，其特征在于：所述后悬置骨架(1)的材质为铸铝A380。
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