专利名称：汽车车架的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽车底盘技术领域，尤其是汽车底盘的车架。
背景技术：
多数汽车采用底盘的车架作为各种零部件支承连结的基体，常用的车架纵梁在使用条件下，车架的主要构件纵梁在自重及载荷的作用下会发生变形呈下挠趋势，对轴距较长的车架纵梁受载荷后下挠弯曲变形尤为明显；现有技术的解决方法是增加纵梁截面的抗弯模量以提高其刚度，如加大抗弯截面面积或尺寸，而通过加大纵梁抗弯截面模量的方法会增加纵梁的自重或占用较多空间。因此，在重量和空间受到限制的情况下，此类结构的车架纵梁不易提高其刚度以增强车架的承载能力。
发明内容
本发明所提供的汽车车架所要解决的技术问题是采用合理的结构，使一定横截面积的汽车纵梁能够获得更高的刚度。
本发明解决上述技术问题的技术方案是它包括有现有的车架纵梁，该车架纵梁连接有阻碍该车架纵梁局部拉伸变形、其材料的抗拉强度大于所述车架纵梁本体材料的抗拉强度的约束件。这种结构设置可以利用约束件来分担车架纵梁在受载荷后产生的拉应力，从而降低车架纵梁内的负荷应力，达到减小车架纵梁局部拉伸变形，提高车架纵梁刚度的目的。
制造约束件的材料可以采用高强钢筋、高强平行钢丝束、高强度钢绞线，还可以采用碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维以及它们与粘结剂的复合物等。所述约束件的形状可以是带状、膜状、片状或条状，也可以是镀覆在所述车架上的镀层或涂覆在所述车架上的涂层，还可以是两端固定在所述车架纵梁外面张紧的拉索。当约束件为拉索时，拉索两端可以通过反力支座连接在所述车架纵梁上，在所述拉索两端之间的所述车架纵梁上还可以装有用于将纵梁局部位移传递给拉索的约束支架。
上述约束件可以装在所述车架纵梁位于两车轮支座之间部分的下部，也可以装在所述车架纵梁位于两车轮支座之间部分的下部和位于前车轮支座以前部分的上部以及位于后车轮支座以后部分的上部。
上述车架纵梁的车轮支座是指用于将车架自重及载荷力传递给车辆的前、后悬架或半挂车牵引座的构件。
本发明的有益效果是1.在有限的空间和一定材料截面的条件下，能有效提高车架纵梁刚度，减少纵梁弯曲变形。由于在纵梁工作时承受拉应力的部位设置有由高强度材料制造的约束件，该约束件分担了车架纵梁承受载荷后产生的拉应力，从而使车架纵梁内的负荷应力降低，达到减少车架纵梁变形、提高车架纵梁刚度的目的。
2.提高车架纵梁的抗疲劳性能。车辆在各种路面上行驶，在自重和载荷的作用下车架承受很大的冲击负荷和交变负荷。由于在车架纵梁设置的由高强度材料制造的约束件抑制了车架纵梁的变形，使车架纵梁在变荷载作用下产生的应力幅度减小，因而提高了纵梁的抗疲劳性能。
3.减轻结构自重，节约工程材料。由于在本发明中车架纵梁的约束件可采用各种抗拉强度大于构成车架纵梁本体材料抗拉强度的材料制造，因此对于承受同等的载荷，本车架纵梁可以采用较小的结构截面从而减轻结构自重。
图1为现有技术之一的汽车车架纵梁部分结构示意图。
图2为现有技术之二的汽车车架纵梁部分结构示意图。
图3为现有技术之三的汽车车架纵梁部分结构示意图。
图4为现有技术之四的汽车车架纵梁部分结构示意图。
图5是本发明实施例一的部分结构示意图。
图6是图5中拉索前端与反力支座的连接结构示意图。
图7是图5中拉索后端与反力支座的连接结构示意图。
图8是本发明实施例二的部分结构示意图。
图9是本发明实施例三的部分结构示意图。
图10是本发明实施例四中拉索与反力支座的锚固连接结构示意图。
图11是本发明实施例五中拉索与反力支座的锚固连接结构示意图。
图12是本发明实施例六的部分结构示意图。
图13是本发明实施例七的部分结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。
图1所示，现有技术的汽车车架中，纵梁1上装有前车轮支座2和后车轮支座3，这种结构的车架在使用条件下，车架的纵梁1在自重及载荷的作用下会呈现下挠。其中前车轮支座2之前纵梁1的上部、前车轮支座2和后车轮支座3之间的纵梁1的下部以及后车轮支座3之后纵梁1的上部承受拉应力。现有技术的其它车架的纵梁结构与此差别不大，如图2、图3、图4所示，仅是在不同区段有截面尺寸的变化和水平方向的起伏变化。
图5、图6、图7所示的实施例中，本发明的汽车车架也具有与现有技术相同的纵梁4、前车轮支座7和后车轮支座10，在使用条件下，车架的纵梁4在如箭头所示的自重及载荷的作用下承受拉应力的部位，即在纵梁4位于在前车轮支座7和后车轮支座10之间的下部、以及在后车轮支座10之后纵梁4后段的上部装有用高强度材料制造的拉索状约束件枛拉索9，拉索9的一端与纵梁4的连接是将拉索9的端头用挤压套5握裹后卡在反力支座6上，反力支座6连接在纵梁4上；拉索9的另一端与纵梁4的连接是将拉索9的端部与螺杆14连接后用螺母13安装在反力支座12的座孔中，反力支座12连接在纵梁4上。在前车轮支座7和后车轮支座10之间的拉索的上侧面，装有三个固定在纵梁上的约束支架8，用于将纵梁的局部位移传递给拉索9；在后车轮支座10以后，纵梁4后段的拉索9的下侧面，装有两个固定在纵梁上的约束支架11。对拉索9施加预紧力可以更有效地利用其高强度材料的抗拉性能对纵梁4实施约束。
在图8所示的实施例中，拉索19、反力支座16和21、约束支架18装在前车轮支座17和后车轮支座20之间纵梁15下部的内侧面。
在图9所示的实施例中，拉索26、反力支座23和28、约束支架25装在前车轮支座24和后车轮支座27之间纵梁22的底面下。
在本发明的其它实施方式中，拉索与反力支座的锚固连接方式还可采用其它多种形式。如在图10所示的实施例中，拉索29的端部采用楔形夹片32夹持在锚板31的锥孔中，然后卡在反力支座30上；又如图11所示的实施例中，拉索34的端头经镦粗后直接卡在反力支座33的孔中。
在图12所示的实施例中，在纵梁38位于前车轮支座36和后车轮支座39之间的下部、后车轮支座39之后纵梁38后段的上部以及前车轮支座36之前纵梁38前段的上部通过粘接的方式连接有由带状的高强度的碳纤维制造的约束件35、37、40。在其它实施方式中也可以采用铆接或螺栓连接的方式将它们与纵梁连接。
在图13所示的实施例中，约束件44是碳纤维与环氧树脂的复合物，它是在环氧树脂固化前涂装附着在纵梁42的外表面上，前车轮支座41和后车轮支座43与现有技术相同。
权利要求
1.一种汽车车架，它包括有车架纵梁，其特征在于所述车架纵梁连接有阻碍该车架纵梁局部拉伸变形、其材料的抗拉强度大于所述车架纵梁本体材料的抗拉强度的约束件。
2.根据权利要求1所述的汽车车架，其特征在于所述约束件的形状是带状、膜状、片状或条状。
3.根据权利要求1所述的汽车车架，其特征在于所述约束件是镀覆在所述车架上的镀层或涂覆在所述车架上的涂层。
4.根据权利要求1所述的汽车车架，其特征在于所述约束件是两端固定在车架纵梁上张紧的拉索。
5.根据权利要求4所述的汽车车架，其特征在于所述拉索是通过反力支座连接在所述车架纵梁上。
6.根据权利要求4或5所述的汽车车架，其特征在于在所述拉索两端之间的车架纵梁上装有约束支架。
7.根据权利要求1至5所述的汽车车架，其特征在于所述约束件是装在所述车架纵梁位于两车轮支座之间部分的下部。
8.根据权利要求6所述的汽车车架，其特征在于所述约束件是装在所述车架纵梁位于两车轮支座之间部分的下部。
9.根据权利要求1至5所述的汽车车架，其特征在于所述约束件是装在所述车架纵梁位于两车轮支座之间部分的下部、位于前车轮支座以前部分的上部以及位于后车轮支座以后部分的上部。
10.根据权利要求6所述的汽车车架，其特征在于所述约束件是装在所述车架纵梁位于两车轮支座之间部分的下部、位于前车轮支座以前部分的上部以及位于后车轮支座以后部分的上部。
全文摘要
一种汽车车架，涉及汽车底盘技术领域，它包括有车架纵梁，所述车架纵梁连接有阻碍该车架纵梁局部拉伸变形、其材料的抗拉强度大于所述车架纵梁本体材料的抗拉强度的约束件。本车架装在汽车上与现有技术相比，它能使一定横截面积的汽车纵梁能够获得更高的刚度。
文档编号B62D21/00GK1765676SQ200410155400
公开日2006年5月3日 申请日期2004年10月27日 优先权日2004年10月27日
发明者廖松山 申请人:廖松山