12mm。钩鼻4还设置有鼻腔11。钩舌销孔3的直径为25~40mm。钩舌销 孔3与钩舌S面6之间的最小距离为30~40mm。在本实施例中，尾部止挡内壁el2为直 线，另外，尾部止挡内壁e 12还可以为接近于直线的弧线。
[0031] 根据有限元对现有钩舌和本发明的钩舌的仿真结果，进行应力幅及寿命变化的计 算。疲劳寿命变化的计算采用相对疲劳寿命比较法，主要的计算依据具体如下：
[0032] 1.疲劳应力幅的计算
[0033] (1)拉伸工况时：首先选定最大主应力节点。为保证计算结果的可靠性，采用取平 均值计算应力幅的方法：以该节点为中心取相邻的9个节点（面积约8~9mm 2以上）、分别 在拉伸工况下的最大主应力的平均值〇a#、压缩工况下的最小主应力的平均值〇 a#。最 后以此二平均值计算钩舌在拉伸工况下的最大应力幅，计算公式如下式：
[0034] σ 3= ( 〇 拉伸 _ 〇 压缩)/2 (1)
[0035] (2)压缩工况时：首先选定最小主应力节点。为保证计算结果的可靠性，采用取平 均值计算应力幅的方法：以该节点为中心取相邻的9个节点（面积约8~9mm 2以上）、分别 在拉伸工况下的最大主应力的平均值〇a#、压缩工况下的最小主应力的平均值〇 a#。最 后以此二平均值计算钩舌在压缩工况下的最大应力幅，计算公式如式（1)。
[0036] 2.相对疲劳寿命的计算
[0037] 各应力水平下的疲劳寿命计算的一般表式如下：
[0039] 式中，〇al为钩舌S面上的最大应力幅，其中1，2分别为拉伸工况和压缩工况。由 上式可计算获得原结构和新结构的疲劳寿命比，即：
[0041] 式中，~_，凡1(1分别为现有钩舌和本发明钩舌的疲劳寿命，〇。1(13,〇_ 3分别为现有 钩舌和本发明钩舌的疲劳最大应力幅。
[0042] 表1是壁厚为18mm的现有钩舌和本发明钩舌分别在拉伸和压缩工况下的应力幅 及寿命变化的计算结果；
[0043] 表1壁厚18mm各钩舌的疲劳应力幅及其寿命变化计算结果
[0044]
[0045] 表2是壁厚20mm的现有钩舌和本发明新钩舌分别在拉伸和压缩工况下的应力幅 及寿命变化的计算结果；
[0046] 表2壁厚20_各钩舌的疲劳应力幅及其寿命变化计算结果
[0048] 表1的结果表明，与壁厚为18_的现有钩舌相比，本发明的钩舌在拉伸和压缩工 况下的疲劳寿命分别提高了 21. 1 %和9. 4%。而表2的结果表明，与壁厚为20mm的现有钩 舌相比本发明的新钩舌在拉伸和压缩工况下的疲劳寿命分别提高了 13. 5%和3. 7%。同 时，无论对于18mm壁厚的钩舌还是对于壁厚20mm的钩舌，本发明均仍具有较明显的提高钩 舌S面内腕面一侧疲劳寿命的效果，具有年均上亿元人民币的直接经济效益，并具有更为 巨大的减少车钩更换次数的间接经济效益。
[0049] 在本发明实施例的车钩钩舌中，将钩舌销孔直径设计为25~40mm，能够使钩舌 S面内腕面一侧的疲劳强度进一步提高。与上述同样的有限元仿真结果表明，对于壁厚为 18_壁厚的钩舌，钩舌销孔直径从原来的42_减小到32_，可使S面内腕面一侧的疲劳寿 命在拉伸工况和压缩工况下分别提高23. 3% 1和8. 4% ;对于壁厚为20mm壁厚的钩舌，钩 舌销孔直径从原来的42_减小到32_，可使S面内腕面一侧的疲劳寿命在拉伸工况和压缩 工况下分别提高18. 1 %和15. 4%;可见，钩舌销孔直径的减小，将具有更显著的提高疲劳寿 命的效果。
[0050] 表3给出了几种本发明实施例车钩钩舌的设计参数。各实施例中的钩舌设计参数 如下：
[0051] 表3钩舌设计参数
[0052]
[0053] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种车钩钩舌，包括钩舌基体，其特征在于，所述钩舌基体包括位于钩舌尾部的尾部 止挡（1)，连接于尾部止挡（1)下方的钩舌内腕（2)，位于钩舌中部的钩舌销孔（3)以及位 于钩舌舌尖部的钩鼻（4);所述尾部止挡（1)和钩舌销孔（3)之间设置有钩舌内腔（5)，所 述钩鼻⑷的内侧形成有钩舌S面（6)，钩舌内腕⑵的内壁为圆弧曲面a(7)且其与尾部 止挡内壁e(12)以圆弧曲面b(8)过渡连接，钩舌内腕⑵的内壁下端以圆弧曲面c(9)与 钩舌S面（6)的内侧过渡连接，钩舌S面（6)的内侧下端以圆弧曲面d(10)过渡连接到钩 鼻⑷。2. 根据权利要求1所述的一种车钩钩舌，其特征在于，圆弧曲面a(7)的圆弧半径R = 150~500mm，圆弧曲面b⑶的圆弧半径R = 3~20mm，圆弧曲面c(9)的圆弧半径R = 10~60mm，圆弧曲面d(10)的圆弧半径R = 3~40mm。3. 根据权利要求2所述的一种车钩钩舌，其特征在于，圆弧曲面a(7)的圆弧半径R = 272mm，圆弧曲面b (8)的圆弧半径R = 6mm，圆弧曲面c (9)的圆弧半径R = 36mm，圆弧曲面 d(10)的圆弧半径R= 12mm。4. 根据权利要求1所述的一种车钩钩舌，其特征在于，所述钩鼻（4)还设置有鼻腔 (Il)05. 根据权利要求1所述的一种车钩钩舌，其特征在于，所述钩舌销孔（3)的直径为 25 ~40mm 〇6. 根据权利要求1所述的一种车钩钩舌，其特征在于，所述钩舌销孔（3)与钩舌S面 (6)之间的最小距离为30~40mm〇7. 根据权利要求1所述的一种车钩钩舌，其特征在于，尾部止挡内壁e (12)为直线。8. -种车辆车钩，其特征在于，包括权利要求1-7任一所述的车钩钩舌。
【专利摘要】本发明公开了一种车钩钩舌，包括钩舌基体，钩舌基体包括位于钩舌尾部的尾部止挡，连接于尾部止挡下方的钩舌内腕，位于钩舌中部的钩舌销孔以及位于钩舌舌尖部的钩鼻；尾部止挡和钩舌销孔之间设置有钩舌内腔，钩鼻的内侧形成有钩舌S面，钩舌内腕的内壁为圆弧曲面a且其与尾部止挡内壁e以圆弧曲面b过渡连接，钩舌内腕的内壁下端以圆弧曲面c与钩舌S面的内侧过渡连接，钩舌S面的内侧下端以圆弧曲面d过渡连接到钩鼻。本发明能够明显提高钩舌的疲劳强度，有效地提高了钩舌S面内腕面一侧的疲劳寿命，从而降低了钩舌的损坏率和减少了车钩的更换次数。
【IPC分类】B61G1/00
【公开号】CN105035114
【申请号】CN201510556498
【发明人】王生武, 温爱玲, 朱泽清, 姜岩, 魏鸿亮, 孟庆民, 崔英俊, 赵天军, 代景安, 于跃斌
【申请人】大连交通大学
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年9月6日