CN208216837U - 一种重型工程汽车用铸造横梁 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种重型工程汽车用铸造横梁，包括斜侧板、上支撑板、下支撑板、立板、多个V推支座；所述铸造横梁侧视结构呈合字形，横截面呈工字形；所述下支撑板的边缘形状为延伸至两端端点的圆弧；所述V推支座对称地横向设置于所述立板两侧，所述立板的中心线位置与整个横梁本体的宽度方向中线位置不重叠；所述V推支座中心设有1个固定螺孔，与立板之间设有加强筋；所述下支撑板底部的车辆平衡轴座安装位置设有2处大凸台，所述大凸台形状为礼帽形。该实用新型通过结构优化和加强，改善了横梁的应力分布，提升了横梁的承载力和可靠性，使横梁材质采用球墨铸铁仍然可以保证满足工况要求，对于成本控制和生产保障更有利。

Description

一种重型工程汽车用铸造横梁

技术领域

本实用新型涉及一种重型工程汽车用铸造横梁，属于汽车零部件领域。

背景技术

目前，重型工程汽车使用的的横梁有钢板冲压拼焊件，也有铸钢铸造横梁；其中钢板冲压拼焊件的横梁结构笨重，生产效率低，承载力有限，在恶劣的扭转工况下由于应力集中导致使用寿命短，损坏率极高；而铸钢铸造横梁成本高，生产工艺复杂，生产效率低，并且受环保因素影响严重。尤其是在当前环保压力较大的情况下，铸钢横梁面临着成本升高、产能受限的压力。因此，实际生产中，由于铸铁的成本和生产工艺均更有利，使用球墨铸铁来代替铸钢生产铸造横梁是成本和生产均更有利的选择；但由于球墨铸铁与铸钢的力学特性不相同，因此对铸造横梁的形状与结构也提出了不同的要求，需要通过改进结构，改善应力结构来应对重型工程汽车工况对横梁的力学需求。

在现有技术中，重型汽车横梁的下表面的侧边通常为直线与椭圆弧的结合，这样在椭圆弧与直线的结合部位容易出现应力集中，当面对扭转应力时横梁的力学结构不利。

因此，设计一种能够满足工况要求又成本较低、容易生产的新型重型工程汽车用铸造横梁，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

为解决现有技术中铸钢材质铸造横梁存在的成本高、生产复杂的问题，本实用新型提供一种重型工程汽车用铸造横梁，通过对结构进行了改进，使得力学性能改善，可以使用球墨铸铁材质来制作，仍然能满足工况要求。

本实用新型采用下述技术方案：

一种重型工程汽车用铸造横梁，包括斜侧板、上支撑板、下支撑板、立板、多个V推支座，其特征在于：

所述铸造横梁侧视结构呈合字形，横截面呈工字形；

所述下支撑板的边缘形状为延伸至两端端点的圆弧；

所述V推支座对称地横向设置于所述立板两侧，所述立板中部的中心线位置与整个横梁本体的宽度方向中线位置不重叠；

所述V推支座中心设有1个固定螺孔，与立板之间设有加强筋；

所述下支撑板底部的车辆平衡轴座安装位置设有2处大凸台，每处所述大凸台形状为礼帽形。

优选的，所述下支撑板的边缘圆弧为圆周的一部分。

或优选的，所述铸造横梁两端的斜侧板均为V形。

或优选的，所述立板的中心线相对于横梁宽度方向中线向车辆后桥方向偏移。

或优选的，每处所述大凸台在横梁长度方向上的尺寸为平衡轴座外形尺寸的1.5倍。

本实用新型具有以下的优点：

（1）本实用新型中，横梁的下表面的侧边不是通常的直线与椭圆弧的结合，而是全部为圆弧，改进后的形状使应力得以平顺地转移，在受扭转力时，应力集中比较小；

（2）立板的中心线位置与整个横梁本体的中线位置不重叠，可以更好地补充后桥与V推安装面之间存在的倾斜角度，使整车的悬架系统，后桥和底盘之间更好的衔接，将铸造横梁V推座对称中心参照铸造横梁宽度中心面和后桥倾斜方向进行偏移，此设计不仅改善了后悬和零部件之间的安装精度，而且提高了整车的承载力和可靠性；

（3）下支撑板底部的车辆平衡轴座安装位置设的2处大凸台，可以有效地改变与平衡轴座连接处的扭转应力集中状况；

（4）经本方案中的结构优化和加强，改善了横梁的应力分布，提升了横梁的承载力和可靠性，使横梁材质采用球墨铸铁仍然可以保证满足工况要求，对于成本控制和生产保障更有利。

附图说明

图1 是本实用新型的实施例立体结构示意图；

图2 是本实用新型实施例仰视结构示意图；

图3 是本实用新型实施例剖视结构示意图；

其中：1.斜侧板，2.上支撑板，3.下支撑板，4.立板，5. V推支座，6.侧支撑板，7.加强筋。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1至图3所示，本实施例为一种重型工程汽车用铸造横梁，包括斜侧板1、上支撑板2、下支撑板3、立板4、多个V推支座5、侧支撑板6；采用高延伸率的球墨铸铁材料铸造而成。

如图1、图3，所述铸造横梁侧视结构呈合字形，横截面呈工字形，所述立板4居中设有减重用的椭圆通孔。本实施例横梁两端的所述斜侧板1均为V形，且V形左右不对称，以立板4位置为左右两部分的分界。所述斜侧板1与上支撑板2结合的部位为圆弧平滑过渡。

如图2，所述下支撑板3的边缘形状为延伸至两端端点的圆弧，圆弧为圆周的一部分；这一部分形状的改进，改进前的部位为直线和椭圆弧结合的形状，椭圆圆弧直径是长轴半径为270mm，短轴半径为80mm；改进后的圆弧为半径890mm的圆周圆弧。改进后的形状使应力得以平顺地转移，在受扭转力时，应力集中比较小，受力效果改善了很多；经有限元分析，我们发现：在改进前，应力集中区域比较大，改进后应力集中区域明显变小，应力改善明显。

所述立板4中部为竖板，两端分为向左右倾斜的两支，分别连接斜侧板1的左右两部分。

所述V推支座5对称地横向设置于所述立板4两侧，在本实施例中数量为8，立板4每侧4个，每侧以左右各2的方式对称分布于立板4中部的中线左右；所述立板4中部的中心线相对于横梁宽度方向中线向车辆后桥方向偏移。这一设置方式可以更好地补充后桥与V推安装面之间存在的倾斜角度，使整车的悬架系统，后桥和底盘之间更好的衔接，将铸造横梁V推座对称中心参照铸造横梁宽度中心面和后桥倾斜方向进行偏移，此设计不仅改善了后悬和零部件之间的安装精度，而且提高了整车的承载力和可靠性。

所述侧支撑板6两端分别连接斜侧板1和下支撑板3，数量为4个。

在上支撑板2、下支撑板3、侧支撑板6上分别设有与铸造横梁连接板、平衡轴大支架、车架连接的多个螺栓安装孔，且为了保证各零部件的连接强度，在各个支撑板上设置凸台，并在每个V推支座5与立板4之间设有多个加强筋7。所述凸台的厚度，由技术人员根据车辆和部件承载力的大小做相应的设定。

所述V推支座5中心设有1个固定螺孔，用于与V推支架的连接。

所述下支撑板3底部的车辆平衡轴座安装位置设有2处大凸台，所述大凸台形状为礼帽形，每处所述大凸台在横梁长度方向上的尺寸为平衡轴座外形尺寸的1.5倍，在横梁宽度方向上的尺寸大于等于平衡轴座外形尺寸；为了尽量减轻应力集中的状况，所述大凸台与下支撑板3连接的部位采用了圆角过渡，与车辆平衡轴座安装的面边缘采用了倒角过渡；在所述侧支撑板6与下支撑板3之间还设有多个加强筋7。

经本方案中的结构优化和加强，改善了横梁的应力分布，提升了横梁的承载力和可靠性，使横梁材质采用球墨铸铁仍然可以保证满足工况要求，对于成本控制和生产保障更有利。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现，未予以详细说明和局部放大呈现的部分，为现有技术，在此不进行赘述。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种重型工程汽车用铸造横梁，包括斜侧板（1）、上支撑板（2）、下支撑板（3）、立板（4）、多个V推支座（5），其特征在于：

所述铸造横梁侧视结构呈合字形，横截面呈工字形；

所述下支撑板（3）的边缘形状为延伸至两端端点的圆弧；

所述V推支座（5）对称地横向设置于所述立板（4）两侧，所述立板（4）的中心线位置与整个横梁本体的宽度方向中线位置不重叠；

所述V推支座（5）中心设有1个固定螺孔，与立板（4）之间设有加强筋（7）；

所述下支撑板（3）底部的车辆平衡轴座安装位置设有2处大凸台，所述大凸台形状为礼帽形。

2.根据权利要求1所述的铸造横梁，其特征在于，所述下支撑板（3）的边缘圆弧为圆周的一部分。

3.根据权利要求1所述的铸造横梁，其特征在于，所述铸造横梁两端的斜侧板（1）均为V形。

4.根据权利要求1所述的铸造横梁，其特征在于，所述立板（4）的中心线相对于横梁宽度方向中线向车辆后桥方向偏移。

5.根据权利要求1所述的铸造横梁，其特征在于，每处所述大凸台在横梁长度方向上的尺寸为平衡轴座外形尺寸的1.5倍。