扭转梁设计

北堂叶离 · 发表于 30-10-2013 18:54:00

上次介绍了扭力梁后桥的基本的结构及相关的简介知识，这节内容主要介绍扭力梁的一个受力情况、主要扭力梁扭转刚度及弯曲刚度分布、设计核心、在单个受力情况下的应力分布几个方面的内容。
1、扭力梁的受力情况

图中AB两处是球铰链连接，C处受力分析时候采用固定铰来分析
2、结合受力分析图有
F垂直力：横梁产生扭转刚度；纵拖臂产生垂直面内弯曲刚度及扭转刚度。
F纵向力及F水平力：纵拖臂在水平面内产生弯曲刚度。（如果有不明白的可以@我，我就不画弯曲扭转三维示意图，这个很重要，这个明白了，下面的应力分布图就会容易的多啦啦）。
此外，这里主要列举了影响前束外倾角的几个弯曲扭转刚度，具体哪个影响前束，哪个影响外倾，也可以@我。
3、设计核心
先看下面的一个悬架俯视图，图中定义了悬架基本量

设计核心（可以结合受力扭转弯曲刚度来认知）：
1）横扭梁距纵拖臂回转中心的距离w值；w通常约是车轮中心距离纵拖臂回转中心的距离m值的1/2。w值越大（横梁靠近车轮中心），则梁的扭转角刚度越大，梁的扭应力和梁与拖臂焊接处的实际应力就越大，这不利于扭梁的强度设计并使得汽车操稳性变坏。
2）横扭梁的中间断面和过渡到纵拖臂焊接处的断面设计。设计不好容易形成应力集中导致梁的开裂和疲劳寿命降低。
3）横扭梁的中间断面和过渡到纵拖臂焊接处的结构设计（包含加强件），否则因焊接处应力太大而导致开裂。
复合式抗扭梁后悬架在制造时的难点是：
1）总成焊接后的变形和“回弹”造成尺寸精度超差，特别是会影响后轮外倾角和前束角的准确性。
2）抗扭梁总成装配到车身底板下的纵拖臂支架上时，由于支架的焊接位置度超差问题，会导致出现后轴推进角超差，影响汽车跑偏和操稳性恶化。
3、在单个受力情况下的应力分布
下面几个图是某种扭转梁受到单个的F垂直力、F侧向力、F纵向力的有限元分析应力分布图方便大家直观认识：

（图中的有限元模型与我们厂里的扭转梁还是有很大的差异的，我们厂的横梁更加靠近下端的球铰链处），反正不管怎样受力分析扭转刚度分析可以得出我们厂扭转梁应力集中区域在下图红色区域处，左右对称

下图显示扭力梁台架试验（我还木有见过咯咯）：
9 (2).jpg

合式抗扭梁总成的扭转角刚度可根据曲线斜率计算出来；然后再根据汽车前、后角钢度的计算值（或实测值）来确定是否需要增加扭力杆以便调校出所期望的汽车的操稳性。

下次将介绍哪些车型用到了扭转梁以及尽可能的知道他们的一个差别好坏，有些地方要是讲的有问题的大家也可以指出，有很多地方也是我自己的一个理解然后配上了图说的，大家见谅，嘿嘿。另外，有兴趣可以使用微信关注我的机械师公众平台，微信号：ＪＸＳ１００１０Ｙ

foolcar · 发表于 31-10-2013 15:11:23

楼主文章不错。
其实在后扭梁的制造工艺中，尺寸精度已经不是主要问题，难点是控制焊接强度及其一致性。
最后的图片应该不是台架实验，是做整体刚度测量，设备稍显简陋。
个人感觉雪铁龙已经把后扭梁结构的潜力发挥到了极致，307和C4的操控和舒适性取得了不错的平衡。
期待更多楼主精彩解读。

wantzhen · 发表于 2-11-2013 21:01:41

受教了，写的真不错。

fangel · 发表于 4-11-2013 16:02:52

写的不错，学习了，期待下一期的介绍

15805905610 · 发表于 7-11-2013 17:46:01

不错学习中我们项目的车就是后扭转梁式

Idianhong · 发表于 7-11-2013 21:58:54

扭转梁没接触过，过来学习的。
《基于系统优化策略的车辆扭转梁后桥设计》这篇文章介绍了扭转梁断面结构型式对扭转刚度的影响，可以看看。

唐金山1634 · 发表于 9-11-2013 18:52:58

跪求楼主解答，扭转梁式主要应用在什么车型中

北堂叶离 · 发表于 9-11-2013 18:56:42

唐金山1634 发表于 9-11-2013 18:52
跪求楼主解答，扭转梁式主要应用在什么车型中

可以看看我发的另外一盘帖子扭转梁后桥车型简介
http://www.cartech8.com/forum.ph ... &fromuid=471567

唐金山1634 · 发表于 16-11-2013 17:13:11

北堂叶离发表于 9-11-2013 18:56
可以看看我发的另外一盘帖子扭转梁后桥车型简介
http://www.cartech8.com/forum.php?mod=viewthread&tid ...

好的，谢谢楼主

默林雪僧 · 发表于 9-12-2013 16:00:16

感谢楼主，就是楼主可以把零件图借我参考一下嘛，最近毕业设计想看看

默林雪僧 · 发表于 9-12-2013 16:01:36

对了，我的邮箱79007893@qq.com，就是还想问一下，能否把汽车的制动盘的图纸也借给我参考一下呀，谢谢了

北堂叶离 · 发表于 9-12-2013 18:02:51

默林雪僧发表于 9-12-2013 16:01
对了，我的邮箱79007893@qq.com，就是还想问一下，能否把汽车的制动盘的图纸也借给我参考一下呀，谢谢了

...

不好意思啊，这个东东我们这儿是保密的，我们也拿不出来的

默林雪僧 · 发表于 9-12-2013 18:52:29

北堂叶离发表于 9-12-2013 18:02
不好意思啊，这个东东我们这儿是保密的，我们也拿不出来的

那也万分感谢，嘿嘿，我也是想课程设计

北堂叶离 · 发表于 9-12-2013 19:03:58

默林雪僧发表于 9-12-2013 18:52
那也万分感谢，嘿嘿，我也是想课程设计

你如果有什么问题的话，可以一起交流的，我们这边有鼓式制动与盘式制动的装配线

默林雪僧 · 发表于 9-12-2013 19:09:06

恩，那个，你们的制动盘有没有什么图纸呀，可能设计的时候需要加上这个设备，这个应该不是什么秘密吧，嘿嘿

[悬挂] 扭转梁设计

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