CN114266105A

CN114266105A - 一种车轮外倾角精度优化系统

Info

Publication number: CN114266105A
Application number: CN202111245468.3A
Authority: CN
Inventors: 黄灿; 赵洋; 刘强; 马旭东; 胡冬琴; 田保保
Original assignee: Zhejiang Zero Run Technology Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Zero Run Technology Co Ltd
Priority date: 2021-10-25
Filing date: 2021-10-25
Publication date: 2022-04-01

Abstract

一种车轮外倾角精度优化系统，其特征是，包括以下步骤：步骤S1：获取悬架物理结构，根据悬架的物理结构搭建分析模型；步骤S2：获取零件的涉及公差，通过仿真软件分析零件涉及尺寸链计算累计影响的外倾角公差；步骤S3：根据悬架零件敏感度分析，找出对外倾角影响较大的一个或多个控制臂安装点，对其进行控制臂装配位配合设计；步骤S4：设置一实施单元，在悬架零件部装阶段以确保在部装阶段孔位配合设计能有效弥补零件公差带来的外倾角影响，使部装完成后外倾角能够保持在要求的公差范围内；减少零件成本，泛用性强，满足外倾角的高精度要求。

Description

一种车轮外倾角精度优化系统

技术领域

本发明涉及车辆悬挂系统，尤其是涉及一种车轮外倾角精度优化系统。

背景技术

随着对车辆性能要求的日益提高，工程师对外倾角公差的要求也在逐步提升。与此同时，对左右轮外倾角一致性的提升要求也成为日益关注的焦点。左右轮外倾角的一致性，在以性能为导向的底盘系统起着至关重要的作用，影响着车辆的直行稳定性、转向时的左右响应等车辆操纵稳定性。因此，如何提升外倾角的精度以及左右外倾角的一致性成为目前工程师迫切需要解决的问题。

目前悬架针对外倾角调整分为不可调整结构和可调整结构，其特点如下：不可调整结构，其外倾角不可调节，对零件的制造精度要求很高，增加成本的同时往往不能达到较好效果，且目前国内零件供应商技术有限，较难达到要求；可调整结构，是通过将控制臂对应安装点螺栓改为螺栓和偏心垫圈组合件加以调节，这种方法降低了对零部件尺寸精度的要求，但相应的，会大大增加底盘成本，且在四轮定位调节外倾角的同时可能会影响到前束等其他定位参数，过程相对繁琐，费时费力。

例如，一种在中国专利文献上公开的“外倾角调整装置”，其公开号为CN102821986A，包括增加成本的同时无法达到较高的精确度、影响装车效率、车辆下线与理论差异较大等问题。

发明内容

现有的纵向推杆总成结构存在以下缺点：

1.传统的悬架系统出于成本考虑，一般将外倾角设置为不可调节，单纯依靠控制悬架零件的制造公差来保证外倾角精度，然而这种方法对制造工艺要求极高，增加成本的同时往往不能达到较好效果；

2.目前大部分豪华车型通过偏心螺栓将外倾角设为可调，以提高外倾角精度，这种方法对底盘成本增加较多；

3.通过偏心螺栓调整外倾角，往往会影响到前束等其他定位参数，调节过程相对繁琐，费时费力，影响装车节拍；

4.传统的底盘装配工艺无法有效保证车轮定位参数，车辆下线后与理论差异较大，四轮定位时往往需要调整定位参数。

本发明通过提供一种车轮外倾角精度优化系统，以前期悬架零件设计及后期装配工艺优化外倾角一致性，在未提升零件公差要求的前提下以较少的开发及人力成本得到较高的外倾角精度。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种车轮外倾角精度优化系统，其特征是，包括以下步骤：

步骤S1：获取悬架物理结构，根据悬架的物理结构搭建分析模型；

步骤S2：获取零件的涉及公差，通过仿真软件分析零件涉及尺寸链计算累计影响的外倾角公差；

步骤S3：根据悬架零件敏感度分析，找出对外倾角影响较大的一个或多个控制臂安装点，对其进行控制臂装配位配合设计；

步骤S4：设置一实施单元，在悬架零件部装阶段以确保在部装阶段孔位配合设计能有效弥补零件公差带来的外倾角影响，使部装完成后外倾角能够保持在要求的公差范围内。

作为优选，步骤S1包括以下内容：

利用车轮数据、车轮悬架物理数据和车身数据以及GD&T相关信息进行3DCS仿真计算，得到车轮、车轮悬架与车身的匹配模型进行物理结构搭建分析模型。

进一步的，实施单元，包括主体托承结构、上调节平台、下调节平台、导轨。主体托承结构与上调节平台刚性连接；下调节平台上设有导轨，与上调节平台上的轴承相互配合；下调节平台下设有轴承，与导轨相配合；实施单元通过在后悬部装过程和制动器配合约束制动器相对位置，提高外倾角的精度。主体托承结构可根据不同车型定位参数进行更换，实施单元可根据不同车型轮距轴距实现上下内外前后六向调节，通用性极高。

进一步的，主体托承结构上部设有U形凹槽及半圆形凹槽，与制动器总成配合约束车轮定位参数；下部设有螺栓孔，与上调节平台通过螺母装配起固定作用；内侧设有托承台，与制动器配合起约束定位作用。

进一步的，下调节平台上有导轨，导轨通过安装支座固定；下部设有轴承，与导轨配合可前后移动，以前期悬架零件设计及后期装配工艺优化外倾角一致性，在未提升零件公差要求的前提下以较少的开发及人力成本得到较高的外倾角精度。

因此，本发明具有以下有益效果：

1.通过搭建模型、通过尺寸链计算外倾角公差、孔位配合设计优化达到外倾角要求精度、实施单元控制外倾角精度等四个模块，在占用零件成本较少的同时能将外倾角精度提升到较高水平；

2.通过敏感度分析找出对外倾角影响较大的控制臂安装点，对其进行孔位配合优化设计，迭代再次分析，多次优化，直到满足外倾角精度要求；

3.在悬架部装过程中有效保证制动器安装平面位置，配合悬架安装点孔位设计方法修正由于零件制造公差过大带来的不利影响，从而达到优化外倾角精度的目的，且具有较高的泛用性。

附图说明

图1是本发明的实施单元的一种结构示意图；

图2是本发明的主体托承结构的一种结构示意图；

图3是本发明的上调节平台的一种结构示意图；

图4是本发明的下调节平台的一种结构示意图；

图5是本发明的一种装置整体结构示意图。

其中：1.主体托承结构；2.上调节平台；3.下调节平台；4.导轨；201.螺柱；202.上调节平台台面；203.上调节平台轴承；301.连接导轨；302.安装支座；303.下调节平台台面；304.下调节平台轴承。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式，对本发明作进一步具体的描述。

鉴于目前悬架系统外倾角成本及精度只能取其一的现状，本发明提供一种外倾角精度优化系统，通过搭建模型、通过尺寸链计算外倾角公差、孔位配合设计优化达到外倾角要求精度、实施单元控制外倾角精度等四个模块，在占用零件成本较少的同时能将外倾角精度提升到较高水平。

一种车轮外倾角精度优化系统，其特征是，包括以下步骤：

步骤S1：获取悬架物理结构，根据悬架的物理结构搭建分析模型，利用车轮数据、车轮悬架物理数据和车身数据以及GD&T相关信息进行3DCS仿真计算，得到车轮、车轮悬架与车身的匹配模型进行物理结构搭建分析模型；

步骤S2：获取零件公差，通过在搭建模型内部输入零件公差，计算尺寸链得到累计的外倾角公差；

步骤S3：根据悬架零件敏感度分析，找出对外倾角影响较大的一个或多个控制臂安装点，对其进行控制臂装配位配合设计，具体包括以下步骤：

步骤S31：通过计算分析将控制臂配合安装孔径适量放大；

步骤S32：预留整车Y向调整间隙；

步骤S33：修正由于零件制造公差较大带来的外倾角偏差；

通过敏感度分析，找出对外倾角影响较大的一个或多个控制臂安装点，对其进行孔位配合优化设计，迭代再次分析，多次优化，直到满足外倾角精度要求。

其中，孔位配合设计例如表1，理论情况下该配合至少可提供0.35mm的Y向调整间隙，以优化因零件公差带来的外倾角偏差。

表1

步骤S4：设置一实施单元，在悬架零件部装阶段以确保在部装阶段孔位配合设计能有效弥补零件公差带来的外倾角影响，使部装完成后外倾角能够保持在要求的公差范围内，通过实施单元控制外倾角的精度。

如图1、图2、图3、图4所示，实施单元，包括主体托承结构1、上调节平台2、下调节平台3、导轨4。主体托承结构1与上调节平台2通过螺母刚性连接；下调节平台3上设有导轨301，与上调节平台上的轴承203相互配合；下调节平台3下设有轴承304，与移动导轨4相配合；实施单元通过在后悬部装过程和制动器配合约束制动器相对位置，提高外倾角的精度，如图5所示。主体托承结构1可根据不同车型定位参数进行更换，实施单元可根据不同车型轮距轴距实现上下内外前后六向调节，通用性极高。

进一步的，主体托承结构1上部设有凹槽102及半圆形凹槽101，与制动器总成配合约束车轮定位参数；下部设有螺栓孔106，与上调节平台2上螺柱201通过螺母装配起固定作用；内侧设有托承台103。

进一步的，下调节平台3上有导轨301，导轨301通过安装支座302固定；下部设有轴承304，与移动导轨4配合可前后平滑移动。

本发明的工作原理：通过敏感度分析找出对外倾角影响较大的控制臂安装点，对其进行孔位配合优化设计，迭代再次分析，多次优化，直到满足外倾角精度要求，在悬架部装过程中有效保证制动器安装平面位置，配合悬架安装点孔位设计方法修正由于零件制造公差过大带来的不利影响，从而达到优化外倾角精度的目的。同时该实施单元的主体托承结构可根据不同车型定位参数进行更换，且根据不同车型轮距轴距实现上下内外前后六向调节，通用性极高。

以上实施例只是本发明的一种较佳方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其他的变体及改型。

Claims

1.一种车轮外倾角精度优化系统，其特征是，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种车轮外倾角精度优化系统，其特征是，步骤S1包括以下内容：

3.根据权利要求1所述的一种车轮外倾角精度优化系统，其特征是，步骤S3包括以下内容：

步骤S31：通过计算分析将控制臂配合安装孔径适量放大；

步骤S32：预留整车Y向调整间隙；

步骤S33：修正由于零件制造公差较大带来的外倾角偏差。

4.根据权利要求1所述的一种车轮外倾角精度优化系统，其特征是，步骤S4包括以下内容：

提供一种实施单元，在悬架部装过程中有效保证制动器安装平面位置，配合悬架安装点孔位设计方法修正由于零件制造公差过大带来的不利影响，从而达到优化外倾角精度的目的。

5.根据权利要求1所述的一种车轮外倾角精度优化系统，其特征是，步骤S4中所述实施单元，包括主体托承结构、上调节平台、下调节平台和导轨，所述主体托承结构与所述上调节平台刚性连接；所述下调节平台上设有所述导轨，与所述上调节平台上的轴承相互配合，所述下调节平台下设有轴承，与所述导轨相配合。

6.根据权利要求4所述的一种车轮外倾角精度优化系统，其特征是，所述主体托承结构包括主体托承结构上部和主体托承结构下部，所述主体托承结构上部设有U形凹槽及半圆形凹槽，与制动器总成配合约束车轮定位参数；所述主体托承结构下部设有螺栓孔，与上调节平台通过螺母装配连接，主体托承结构内侧设有托承台。

7.根据权利要求4所述的一种车轮外倾角精度优化系统，其特征是，所述下调节平台上设有导轨，导轨通过安装支座固定，所述下调节平台下部设有轴承，与所述导轨配合可滑动平移。