如何通过汽车结构图软件了解车辆各部件的位置?,

前副车架总成及其装配方法

背景介绍:

副车架是车辆的重要零部件,它是整车底盘的一个重要组成部分。副车架的主要作用有两个,一个是可以减少传递到整车中的路面及动力总成的噪音和振动,提高人员的乘坐感受。另一个是作为底盘件的载体使底盘零件先安装在副车架上形成总成,再整体安装于车身上,便于整车装配和承载。因此不仅需要副车架的承载功能要强,还要更大程度的满足悬架系统、转向系统、驱动电机等部件的安装要求。目前市场整车常用的前副车架结构有框式和蝶式两种结构,两结构都有一定的局限性。

随着新能源汽车市场的迅猛发展,对与整车的性能、安全性能、可靠性、续航里程和节能降耗的要求,以及高档车配置双叉臂悬架系统、采用空气弹簧配置、整车轻量化、长续航里程、平台通用化和成本最大化的要求。为了达到这些要求,副车架对整车具有举足轻重的作用。因此需要开发一种能够满足上述布置、结构和功能要求的副车架。

奇瑞发明专利CN 116279811 A提供了一种汽车前副车架总成及前副车架总成的装配方法,通过将纵梁总成中的纵梁体以及横梁总成围成一个吕字型,来改变传统横梁总成的结构,使得副车架总成的主体结构呈吕字型,极大的增强了前副车架总成的整体结构强度。

前副车架组成及其特点:

汽车前副车架总成包含纵梁总成和横梁总成,前副车架总成采用的是模块化设计,不仅满足副车架使用性能,还能有效的增加副车架的适用性和通用性,减少副车架的开发费用。纵梁总成包括纵梁主体,纵梁主体包括两个相对分布的单体纵梁总成,两个单体纵梁总成通过横梁总成相连接。横梁总成包括前横梁、中横梁以及后横梁。此方案改变传统横梁总成的结构,使得副车架总成的主体结构呈吕字型,极大的增加了前副车架总成的整体结构强度。

纵梁总成包括纵梁主体,纵梁主体为副车架的主体结构,起到主要支撑作用。另外,纵梁主体包括两个相对分布的单体纵梁总成。单体纵梁总成包括纵梁体,纵梁体包括前段纵梁和后段纵 梁,前段纵梁与后段纵梁相连接,纵梁体因为分布位置的不同,称为左纵梁体和右纵梁体,左纵梁体和右纵梁体相对分布。在实际布置时,要求前段纵梁的强度小于后段纵梁强度,这样的设置,相当于在后续使用,前段纵梁当崩溃段,后段纵梁充当加强件,保证副车架的整体结构强度。前段纵梁与后段纵梁连接处设有加强板,加强板的设置,增加了前段纵梁与后段纵梁之间连接的稳定性,保证了前段纵梁与后段纵梁连接处的强度。

1-1、纵梁主体,5-1、纵梁体,5-11、前段纵梁,5-12、后段纵梁,18、加强板。

左纵梁体包括左侧纵梁前段和左纵梁后段,左侧纵梁前段相当于左纵梁体中的前段纵梁,左纵梁后段相当于上文中的左纵梁体中的后段纵梁。右纵梁体包括右侧纵梁前段和右纵梁后段,右侧纵梁前段相当于上文中的右纵梁体中的前段纵梁,右纵梁后段相当于上文中的右纵梁体中的后段纵梁。左、右侧纵梁段部分,结构设计成副车架纵梁的加强部,有利在整车碰撞中,副车架纵向承载加强不易变形,规避副车架变形对电动车电池的冲击损坏。

3-6、安装臂机构,5、右侧纵梁前段,8、右纵梁后段,10、左纵梁后段,13、左侧纵梁前段。

纵梁总成还包括设置在纵梁主体上的安装臂机构,安装臂机构包括设置在纵梁主体上的安装臂。安装臂的设置,相当于在纵梁主体增加了连接件,方便了后续副车架与车身之间的连接,在实际设计时,安装臂为弧形,安装臂与纵梁主体上端面具有一定的间隙,避免实际安装固定时,纵梁主体与车身发生安装干涉,同时在本发明中安装臂的设置,起到一个架高的布置,使得副车架总成与车身具有一定的间隔,方便了在两者之间布置其他部件。

安装臂通过下端焊接翻边与纵梁主体通过焊接的方式相连接。每个安装臂上设有T型套管,T型套管充当的是一个外接件,方便通过螺栓或者焊接的方式连接在车身上,方便了安装臂与车身之间的连接。另外,T型套管靠近车身一侧设有滚齿,滚齿的设置, 增加了T型套管与车身之间的摩擦力,遏制电动车急加减速时加速度大,造成的副车架窜动异响。

3-61、T型套管,5-2、转向机连接轴,5-3、电机连接轴。

后段纵梁上设有多个电机连接轴,通过电机连接轴的设置,方便了后续副车架与电机之间的连接。前段纵梁上设有转向机连接轴,通过转向机连接轴的的设置,方便了后续布置转向机。通过上述电机连接轴以及转向机连接轴的设置,相当于在副车架上布置了电机以及转向机的安装点,同时,在实际设计时,可以通过优化电机连接轴以及转向机连接轴的数量和位置,可以使得副车架总成安装多型号以及多尺寸的电机或者转向机,极大的增加了副车架总成的使用范围。

纵梁主体设有6个T型套管,分别为Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6。后续使用时,通过螺栓分别穿过各个T型套管将副车架与车身固定。同时在纵梁主体上设有转向机连接轴,实际使用时Z7、Z10用于副车架与DP转向机固定。纵梁主体上设有8个电机连接轴,分别Z8和Z9,电机连接轴用于电机悬置支架与副车架连接固定,连接轴的方向均为Z向布置,各连接轴相互平行。

横梁总成包括前横梁、中横梁以及后横梁,前横梁、中横梁以及后横梁间呈间隔分布,前横梁连接在两个相对分布的前段纵梁上,中横梁和后横梁两端分别连接在后段纵梁上,两个单体纵梁总成中的纵梁体以及横梁总成围成一个吕字型结构。通过前横梁、中横梁和后横梁的设置,增强了副车架的横向强度。在实际布置时,因为前段纵梁强度小于后段纵梁强度,中横梁以及后横梁连接在后段纵梁上,这样的设计,极大的保证了副车架后段的结构强度,继而保证副车架后端布置电机区域的结构强度,减少副车架变形而引起电动车电机的冲击损坏。

1、前横梁,2、前保下横梁右安装座,17、中横梁,9、后横梁。

前横梁、中横梁和后横梁均为拼装焊接结构,主要是通过两个不同尺寸的弧形板件拼装而成,两个弧形板件相互搭接,在搭接处通过焊接的方式相连接,这样的设计方式,方便了前横梁、中横梁以及后横梁生产。

横梁总成还包括设置在纵梁体端部的前保下横梁安装座,前保下横梁安装座通过角焊接的方式与纵梁体相连接。通过前保下横梁安装座的设置,方便了前保下横梁的布置安放。为增加整车碰撞安全性,副车架上增加前保下横梁安装座,前保下横梁安装座压装螺栓,通过过盈配合,然后再焊接到左右纵梁体上,通过纵向布置角焊接,碰撞承载更强。

纵梁主体上设有安装臂机构,安装臂机构包括设置在纵梁主体上的安装臂,安装臂为弧形,安装臂因为设置位置的不同,分别为副车架左前安装弯形臂、副车架中右安装弯形臂、左中安装弯形臂以及左前安装弯形臂。

3、副车架左前安装弯形臂,6、副车架中右安装弯形臂,12、左中安装弯形臂,15、左前安装弯形臂。

前副车架总成还包括摆臂连接机构,摆臂连接机构包括下摆臂固定支架,下摆臂固定支架因为设置位置的不同,分为:前下摆臂固定支架、右后下摆臂固定支架、左后下摆臂固定支架以及左前下摆臂固定支架。通过下摆臂固定支架的设置,方便了下摆臂的安装连接,另外,下摆臂固定支架连接在前段纵梁上,这样的设置,在一定程度上增加了前段纵梁的强度。同时,下摆臂固定支架竖直截面呈Ω形。通过Ω形下摆臂固定支架的结构设计,充分增加下摆臂固定支架的结构强度和刚度,同时规避焊接时的下摆臂固定支架局部应力集中缺陷。

4、前下摆臂固定支架,7、右后下摆臂固定支架,11、左后下摆臂固定支架,14、左前下摆臂固定支架。


前副车架与车身的固定弯形臂设置在左右纵梁体上,通过加强的弯形臂冲压合件焊接固定,弯形臂与车身连接固定点,通过焊接的T型套管匹配配合,T型套管端面增加滚齿,增加接触面的摩擦,遏制电动车急加减速时加速度大,造成的副车架窜动异响。

副车架结构有利于工艺焊接制作,把大总成可以分成三个小组Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ部分,Ⅰ侧部分通过左纵梁主体把左侧子件组合焊接成小模块,Ⅲ侧部分通过右纵梁主体把右侧子件组合焊接成小模块,再通过Ⅱ部分前、中、后横梁把Ⅰ、Ⅲ组合焊接成大总成。这种布置设计,有利于副车架焊接尺寸的稳定,同时减小焊接工装的复杂程度,减小成本。通过前、中、后三个横梁的纵向位置的合理布置设计,充分提高前副车架的扭转刚度和强度。

特点:通过副车架的安装硬点位置的设计及框架结构连接点轴线布置设计,满足前副车架总成刚度、强度、模态的目标要求,侧向刚度大,提升整车的操控舒适性。横梁、纵梁的连接匹配,同时纵梁设计压溃段和加强段,确保前副对电动车的碰撞安全性大大提升。平台内车型采用DP转向机,可以适合多种驱动电机的吕字形副车架结构,多电机平台通用,有效扩大电池X向布置空间,实现成本最低化。

汽车前副车架总成的组装方法:

组装方法包括如下步骤:

步骤1:先分别组装两个单体纵梁总成以及横梁总成;

步骤2:步骤1完成后,再把两个单体纵梁总成与横梁总成进行拼装;

步骤3:步骤2完成后,一个前副车架总成组装完成,如果需要重复组装前副车架总成,重复步骤1‑2即可。

通过上述组装方法,使得前副车架总成主体相当于分成三部分分别组装,对于组装后的三部分再整体组装,这样的装配方式,极大的提高了副车架总成的装配效率。

说明:定义车身长度方向为第一方向X,车身宽度方向为第二方向Y,车身高度方向为第三方向Z,三个方向相互垂直, 以第一、第二、第三方向建立直角坐标系,直角坐标系的原点位于两前轮轮心连线的中点。

总结:

奇瑞汽车前副车架总成,包含纵梁总成和横梁总成。纵梁总成包括纵梁主体,纵梁主体包括两个相对分布的单体纵梁总成,单体纵梁总成包括纵梁体。横梁总成包括前横梁、中横梁以及后横梁。两个单体纵梁总成通过横梁总成相连接,两个单体纵梁总成中的纵梁体以及横梁总成围成一个吕字型结构。通过改变传统横梁总成的结构,使得副车架总成的主体结构呈吕字型,极大的增加了前副车架总成的整体结构强度。

2023-12-15

2023-12-15