一种轻量化独立悬架模块的制作方法

本实用新型涉及汽车底盘技术领域，具体是一种轻量化独立悬架模块。

背景技术：

独立悬架左右两侧车轮的运动各自独立，能够保证良好的轮胎接地性和工况适应性，提供良好的操纵稳定性和平顺性。随着国内商用车对于乘坐舒适性、轻量化要求的提高，越来越多的车型开始匹配独立悬架，特别是大型高档客车。但是，独立悬架的开发成本和试验成本较高，制造商选择开发相关新产品都比较谨慎，特别是已开发的独立悬架，比如联接盘31用法兰螺栓33连接在转向节32上的结构（如图6所示），为了适应不同的制动气室布置角度，需设计多种类的联接盘31与转向节32，不仅增加了产品复杂性和零件数量，而且自重大，均无法达到轻量化和实现模块化。因此，研究一种轻量化独立悬架模块已显得越来越重要。

技术实现要素：

为了解决上述存在的问题，本实用新型的发明目的在于提供一种轻量化独立悬架模块，采用模块化设计，能同时适配各类车型，并实现轻量化。

为实现上述发明目的，本实用新型一体化转向节与支撑臂一之间通过主销连接，上横臂总成一、下横臂总成与支撑臂一之间分别通过销轴连接，气囊总成和减振器总成的一端均固定在支撑臂一上，另一端与整车车架连接，转向节臂通过两个带孔联接螺栓固定在一体化转向节上，并用钢丝线穿过带孔联接螺栓头部孔进行打结防松，转向节臂接收来自整车转向机端的动力，带动一体化转向节一起实现转向。

所述支撑臂一采用整体锻造成型，设有减重孔一a、减重孔二b和减重孔三c，挖孔后的减重孔一a、减重孔二b之间的筋板壁厚不小于12mm，减重孔二b外侧的筋板壁厚不小于18mm，采用正反两面对称挖孔减重，深度20mm；所述上横臂总成一、下横臂总成采用了奥贝球铁铸造成型；转向节臂采用整体锻造成型。

所述的一体化转向节与支撑臂一之间采用金属衬套与滚针轴承的结合方式连接，金属衬套与一体化转向节为过盈配合，金属衬套与主销之间间隙量为0.02∽0.07mm，两个滚针轴承压入一体化转向节下耳内，一体化转向节和支撑臂一之间采用阻尼轴承轴向定位，锁销穿过支撑臂一的锁销孔，与主销之间进行自锁并用螺母拧紧防松。

所述支撑臂一与销轴之间装有锥轴承，销轴穿过吊杆支座、上横臂总成一、减磨片、金属垫片和隔套，隔套置于两个锥轴承之间，减磨片位于两个锥轴承外侧，销轴头部与吊杆支座的端面贴合，销轴与上横臂总成一为间隙配合，销轴与减磨片为过渡配合，减磨片外侧安装油封总成，支撑臂一的轴向安装间隙采用隔套与金属垫片的组合形式调整，锁紧螺母预紧在销轴上。

本实用新型与现有技术相比，采用模块化设计思路，共用轮端，仅更换不同的支撑臂和上横臂总成，就能同时适配旅游和公交两大类客车车型，有利于减少产品复杂性，节省开发成本；采用轻量化设计理念，降低模块自重，进行了支撑臂的轻量化设计，采用了一体化转向节，上、下横臂采用奥贝球铁进行铸造成型，材料更轻；进行了连接结构优化设计，转向节与支撑臂的连接采用金属衬套与滚针轴承的混搭方式，保证整车转向更轻，同时可避免前轮摆振；支撑臂与上、下横臂采用销轴连接，锥轴承支撑在销轴与支撑臂之间，隔套和金属垫片的组合形式可有效保证预紧间隙，提高产品使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意简图。

图2为图1的一体化转向节与支撑臂一的连接结构示意图。

图3为图1的支撑臂一与上横臂总成一、下横臂总成的连接结构示意图。

图4为图1的支撑臂一的结构示意简图。

图5为图1的一体化转向节的结构示意简图。

图6为原转向节与联接盘组合的结构示意图。

图7为本实用新型提供的公交车底盘用轻量化独立悬架模块示意图。

图中：1.一体化转向节；2.支撑臂一；3.气囊总成；4.减振器总成；5.上横臂总成一；6.下横臂总成；7.吊杆支座；8.带孔联接螺栓；9.转向节臂；10.螺母；11.阻尼轴承；12.主销；13.锁销；14.滚针轴承；15.金属衬套；16.锁紧螺母；17.销轴；18.锥轴承；19.隔套；20.金属垫片；21.减磨片；22.油封总成；23.上横臂总成二；24.支撑臂二；31.联接盘；32.转向节；33.法兰螺栓。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4、图5所示，本实用新型的一体化转向节1为一体化设计，一体化转向节1与支撑臂一2之间为转动副，通过主销12连接；上横臂总成一5、下横臂总成6与支撑臂一2之间为转动副，通过销轴17连接；气囊总成3、减振器总成4都固定在支撑臂一2上，气囊总成3、减振器总成4的一端与支撑臂一2固定，另外一端与整车车架固定；转向节臂9通过两个带孔联接螺栓8固定在一体化转向节1上，并用钢丝线穿过带孔联接螺栓8的头部孔进行打结防松，转向节臂9接收来自整车转向机端的动力，带动一体化转向节1一起实现转向。其中，一体化转向节1取消了原联接盘31用法兰螺栓33连接在转向节32上的结构，采用了一体化转向节1的设计；上横臂总成一5、下横臂总成6采用了奥贝球铁铸造成型，材料密度低，自重更轻；支撑臂一2和转向节臂9采用整体锻造成型，在保证强度的前提下，进行了结构优化，减轻了自重。

一体化转向节1与支撑臂一2之间的连接采用了金属衬套15与滚针轴承14的结合方式，主销12同时穿过一体化转向节1和支撑臂一2的主销安装孔，金属衬套15与一体化转向节1之间为过盈配合，金属衬套15与主销12之间的间隙量为0.02∽0.07mm，可保证一体化转向节1与支撑臂一2之间的径向贴合可靠，两个滚针轴承14压入一体化转向节1下耳内；一体化转向节1和支撑臂一2之间采用阻尼轴承11实现轴向定位，可适当增加调整垫片以保证轴向装配间隙，一般间隙量控制在0.1mm以内；锁销13穿过支撑臂一2的锁销孔，利用楔形面与主销12之间进行自锁并用螺母10拧紧防松，以防止主销12上下窜动。

支撑臂一2与上横臂总成一5、下横臂总成6之间采用销轴17连接，锥轴承18支撑在销轴17与支撑臂一2之间，销轴17穿过吊杆支座7、上横臂总成一5、减磨片21、金属垫片20和隔套19，隔套19置于两个锥轴承18之间，减磨片21位于两个锥轴承18的外侧，销轴17头部与吊杆支座7的端面贴合，销轴17与上横臂总成一5之间为间隙配合，销轴17与减磨片21之间为过渡配合，减磨片21的外侧安装油封总成22，采用隔套19与金属垫片20的组合形式可调整支撑臂一2与上横臂总成一5、下横臂总成6之间的轴向安装间隙和预紧力，最后将锁紧螺母16预紧在销轴17上，有利于提高产品使用寿命。此结构能使整车转向更轻，同时可避免前轮摆振。

本实用新型的支撑臂一2进行了轻量化设计，在保证支撑臂一2的强度和刚度满足使用条件下，对其中间部分进行了挖孔减重处理，包括减重孔一a、减重孔二b和减重孔三c。其中，挖孔后的减重孔一a和减重孔二b之间的筋板壁厚不小于12mm，减重孔二b外侧的筋板壁厚不小于18mm，采用正反两面对称挖孔减重，深度为20mm。

本实用新型采用了一体化转向节1的设计，原结构主要是为了盘式桥和鼓式桥借用同一转向节，采用联接盘31作为制动器总成的联接接口，联接盘31与转向节32之间采用法兰螺栓33进行连接，而随着国家法规对于盘式制动器的应用推广，将制动器总成的联接接口直接放到一体化转向节1的法兰盘e、f处，传感器安装位置则放到一体化转向节1的端面g处，制动气室布置角度统一为13.7°。自重相比原结构，减少了1.5kg。

如图7所示，本实用新型提供的公交车底盘用轻量化独立悬架模块，它与图1中所述独立悬架模块，共用轮端，仅更换不同的支撑臂二24和上横臂总成二23即可。支撑臂二24的减振器安装位置降低了，同时上横臂总成二23的摆动长度也减小了，这样有利于公交车低地板、宽通道的布置要求。