一种新型纯电动客车后副车架及其设计方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种客车副车架，更具体地说，本发明涉及一种新型纯电动客车后副 车架及其设计方法。
【背景技术】
[0002] 目前，国内营运的纯电动客车，采用电机前置、电机中置、电机后置三种方案。电机 前置和电机中置方案中，电机安装位置与后驱动桥距离较大，需要采用传动轴，机构复杂， 占用空间大，且传动效率低；而电机后置方案，电机与驱动桥的连接方式分为传动轴连接和 直接连接两种；传动轴连接同样存在传动效率低、占用空间大的缺点；电机与驱动桥直接 连接方案中，由于电机安装在客车车架上，当客车悬架上下跳动时，电机与驱动桥会产生较 大震动，影响传动的平稳性。
【发明内容】
[0003] 本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
[0004] 本发明提供一种提高电动客车传动效率、改善传动平稳性以及拆装、维修方便的 新型纯电动客车后副车架。
[0005] 本发明还有一个目的是通过在主横梁两端安装空气弹簧，横向距离增加，增大了 车身的侧倾刚度；在不发生干涉的情况下，空气弹簧布置更加靠近车桥，有效增加了行李舱 空间。
[0006] 本发明还有一个目的是副车架上的纵梁和横梁采用变截面设计，实现了副车架的 轻量化。
[0007] 为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种新型纯电动客车后副车 架，包括：
[0008] 主横梁，其沿着车辆横向方向延伸；
[0009] 纵梁，其包含两个梁相互平行的第一纵梁和第二纵梁，所述第一纵梁和第二纵梁 的前端固定在所述主横梁上；以及
[0010]固定件，其设置在所述纵梁上，具有固定后车桥的功能；
[0011] 副横梁，其具有承载电机的结构，所述副横梁垂直安装在第一纵梁和第二纵梁之 间。
[0012] 优选的是，其中所述第一纵梁和第二纵梁后端铰接安装座，安装座与车架固定连 接。
[0013] 优选的是，其中所述第一纵梁和第二纵梁上面分别安装有一个固定件，固定件用 于固定后车桥。
[0014] 优选的是，其中所述副横梁包括第一副横梁和第二副横梁。
[0015] 优选的是，其中所述第一副横梁和第二副横梁上焊接固定电机。
[0016] 优选的是，其中所述副横梁上固定的电机与固定件固定的后车桥直接连接。
[0017] 优选的是，其中所述主横梁两端安装有空气弹簧和阻尼。
[0018] 本发明的目的还可以进一步由一种新型纯电动客车后副车架设计方法来实现，其 设计步骤包括：
[0019] 步骤1、计算主横梁上弹簧安装中心点所受力为F1;计算纵梁前端点所受力为F 2; 计算纵梁后端点所受力为F3;
[0020] 步骤2、设置主横梁被两个纵梁连接点分成三段；
[0021] 步骤3、计算弹簧安装中心截面处高度的最小值h ;
【主权项】
1. 一种新型纯电动客车后副车架，包括： 主横梁，其沿着车辆横向方向延伸； 纵梁，其包含两个梁相互平行的第一纵梁和第二纵梁，所述第一纵梁和第二纵梁的前 端固定在所述主横梁上；W及 固定件，其设置在所述纵梁上，具有固定后车桥的功能； 副横梁，其具有承载电机的结构，所述副横梁垂直安装在第一纵梁和第二纵梁之间。
2. 如权利要求1所述的新型纯电动客车后副车架，其特征在于，所述第一纵梁和第二 纵梁后端较接安装座，安装座与车架固定连接。
3. 如权利要求1所述的新型纯电动客车后副车架，其特征在于，所述第一纵梁和第二 纵梁上面分别安装有一个固定件，固定件用于固定后车桥。
4. 如权利要求1所述的新型纯电动客车后副车架，其特征在于，所述副横梁包括第一 副横梁和第二副横梁。
5. 如权利要求4所述的新型纯电动客车后副车架，其特征在于，所述第一副横梁和第 二副横梁上焊接固定电机。
6. 如权利要求3-5中任一项所述的新型纯电动客车后副车架，其特征在于，所述副横 梁上固定的电机与固定件固定的后车桥直接连接。
7. 如权利要求1所述的新型纯电动客车后副车架，其特征在于，所述主横梁两端安装 有空气弹黃和阻巧。
8. -种新型纯电动客车后副车架设计方法，包括权利要求1-5、7-8所述的新型纯电动 客车后副车架，其设计步骤包括； 步骤1、计算主横梁上弹黃安装中屯、点所受力为Fi;计算纵梁前端点所受力为F2;计算 纵梁后端点所受力为Fs; 步骤2、设置主横梁被两个纵梁连接点分成=段； 步骤3、计算弹黃安装中屯、截面处高度的最小值h;
其中，F取主横梁上弹黃安装中屯、点所受力为Fi;宽度b，壁厚t;T为钢材的剪切极限；n为安全系数；Ky为动载荷系数； 步骤4、在主横梁的弹黃安装中屯、和纵梁连接处选取至少2个位置，计算每个位置的主 横梁截面高度最小值hi;
其中，F取弹黃安装中屯、所受力Fi;0b为钢材的屈服极限；Li主横梁的弹黃安装中屯、到 该位置的距离，宽度b、壁厚t;n为安全系数；Ky为动载荷系数； 步骤5、保证横梁上表面水平，两个纵梁连接处之间的横梁下表面为等截面高度，纵梁 连接处到横梁端点的下表面高度根据求得截面高度最小值进行多项式拟合成斜线； 步骤6、设置纵梁被其上固定件前、后两端分成=段； 步骤7、计算纵梁前端点截面处高度的最小值h2;
其中，F分别取纵梁前端点所受力为F2;宽度b2,壁厚t2;T为钢材的剪切极限；n为安 全系数；Ky为动载荷系数； 步骤8、在纵梁的前端点和固定件前端点间选取至少2个位置，计算每个位置的纵梁截 面高度最小值hg;
其中，F取纵梁的前端点所受力F2;0b为钢材的屈服极限；Li为纵梁前端点到该位置的 距离，宽度b2,壁厚t2;n为安全系数；KY为动载荷系数； 步骤9、计算纵梁后端点截面处高度的最小值h4;
其中，F分别取纵梁后端点所受力为F3;宽度b2,壁厚t2;T为钢材的剪切极限；n为安 全系数；Ky为动载荷系数； 步骤10、在纵梁的后端点和固定件后端点间选取至少2个位置，计算每个位置的纵梁 截面高度最小值he;
其中，F取纵梁的前端点所受力F2;0b为钢材的屈服极限；Li为纵梁后端点到该位置的 距离，宽度b2,壁厚t2;n为安全系数；KY为动载荷系数； 步骤11、保证纵梁上表面水平，固定件之间的纵梁下表面为等截面高度，纵梁前端点到 固定件前端点的下表面高度根据计算的高度最小值进行多项式拟合成斜线，再将纵梁后端 点到固定件后端点的下表面高度根据计算的高度最小值进行多项式拟合成斜线。
【专利摘要】本发明公开了一种新型纯电动客车后副车架及其设计方法，其包括：主横梁，其沿着车辆横向方向延伸；纵梁，其包含两个梁相互平行的第一纵梁和第二纵梁，所述第一纵梁和第二纵梁的前端固定在所述主横梁上；以及固定件，其设置在所述纵梁上，具有固定后车桥的功能；副横梁，其具有承载电机的结构，所述副横梁垂直安装在第一纵梁和第二纵梁之间。本发明具有传动效率高、传动平稳以及拆装、维修方便的优点，同时也公开了车架的变截面设计方法，实现了副车架的轻量化。
【IPC分类】B60K1-00, B62D21-02
【公开号】CN104787119
【申请号】CN201510176045
【发明人】那景新, 秦国锋, 袁正, 蔡亮, 张苹苹, 李婷婷, 白霜, 张师源, 陶士振, 刘伟涛
【申请人】吉林大学
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年4月15日