本发明涉及车辆工程领域，尤其涉及一种降应力扭力梁后轴。
背景技术：
：随着生活水平的提高，人们越来越多的购买了汽车作为代步工具，而汽车上都安装了悬挂，保证车辆行驶在凹凸不平路面上不产生侧倾。扭力梁式悬挂是汽车后悬挂类型的一种，是通过一个扭力梁轴来平衡左右车轮的上下跳动，以减小车辆的摇晃，保持车辆的平稳，属于非独立悬挂的一种类型，其工作原理是将非独立悬挂的车轮装在一个扭力梁的两端，当一边车轮上下跳动时，会使扭力梁绕轴跳动，从而带动另一侧车轮也相应地跳动，减小整个车身的倾斜或摇晃，由于扭力梁各零件直接都是焊接的，在倾覆力矩的作用下，各焊接部位最容易应力集中，进而导致疲劳断裂，从而大大降低非独立悬挂的寿命，同时也容易发生车辆故障。技术实现要素：本发明针对上述
背景技术：
中的情况，提供了一种降应力扭力梁后轴，通过多方面的局部优化，大大的降低了焊接部位的应力集中，提高了焊接部位的疲劳寿命。为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：一种降应力扭力梁后轴，包括扭力梁、摆臂和减震座，所述扭力梁两端设有通槽，所述通槽底部还设有u型槽，所述扭力梁两端固定有第一挡板，所述第一挡板一端固定有第二挡板，所述第二挡板上固定有加强板，所述第一挡板另一端与所述摆臂上端固定，所述摆臂由第一盖板和摆槽组成，所述第一盖板外沿设有翻边板，所述第一盖板通过所述翻边板与所述摆槽固定连接，所述摆臂通过通槽与所述扭力梁固定，所述摆臂一端固定有衬套，所述摆臂另一端固定有驻车座，所述减震座分别与所述扭力梁和所述摆臂固定连接。优选的，所述摆臂上还设有缺口槽，所述缺口槽宽度与所述u型槽宽度相同为10mm。优选的，所述翻边板的高度为10mm。优选的，所述第二挡板与所述加强板的夹角为20°，所述第二挡板上还设有v型槽。优选的，所述第u型槽深度为25-30mm。优选的，所述减震座上还固定有第二盖板，所述第二盖板分别与所述扭力梁侧边和第一盖板固定，所述减震座上还设有减震槽。优选的，所述摆臂为空心结构，且横截面为梯形。优选的，上述固定连接都为焊接。当一边车轮遇到障碍物的碰撞时，车轮受到向上的作用力，即驻车座受到向上的作用力，由于驻车座与扭力梁在水平方向是有距离的，即扭力梁一端受有扭矩的同时还受有倾覆力矩，则扭力梁将会发生扭转和倾覆，由于扭力梁为u型结构，其内的第一挡板和第二挡板会阻碍扭力梁的扭曲，即阻碍位置出现应力集中，同时梁的倾覆和扭转都是通过摆臂造成的，则摆臂与梁的焊接部位也会出现应力集中，同时梁是向上倾覆，则摆臂与扭力梁通槽接触部分右上角位置应力集中最大，所以通过在扭力梁内侧与第二挡板上焊接加强板，通过加强板将扭力梁的扭曲变形向中间偏移，同时减少扭力梁上的通槽与摆臂侧面的局部接触，在共同作用下，将摆臂焊接部位应力集中降低到最优水平。本发明的有益效果：通过增加固定的加强板，提高了扭力梁扭转刚度的同时将应力集中转移，进而阻碍应力的叠加；u型槽通过增加焊接部位的局部变形来降低焊接部位的应力集中；通过增设翻边板大大提高焊接部位的强度，同时使的第一盖板装配更方便。附图说明图1是本发明的结构示意图一。图2是本发明的结构示意图二。图3是本发明的结构示意图三。图4是本发明局部放大示意图a。图5是现有技术的简化示意图。图6是现有技术的简化正视图。图7是本发明的简化示意图。图8是本发明的简化正视图。图中：摆臂101、第一盖板102、缺口槽103、衬套104、翻边板105、减震座201、第二盖板202、减震槽203、扭力梁301、第一挡板302、第二挡板303、v型槽304、加强板305、u型槽306、通槽307、驻车座4。具体实施方式以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中所述的实施例，本领域普通技术人员在不需要创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都在本发明所保护的范围内。实施例如图1至图8所示，一种降应力扭力梁301后轴，包括扭力梁301、摆臂101和减震座201，所述扭力梁301两端设有通槽307，所述通槽307底部还设有u型槽306，所述扭力梁301两端固定有第一挡板302，所述第一挡板302一端固定有第二挡板303，所述第二挡板303上固定有加强板305，所述第一挡板302另一端与所述摆臂101上端固定，所述摆臂101由第一盖板102和摆槽组成，所述第一盖板102外沿设有翻边板105，所述第一盖板102通过所述翻边板105与所述摆槽固定连接，所述摆臂101通过通槽307与所述扭力梁301固定，所述摆臂101一端固定有衬套104，所述摆臂101另一端固定有驻车座4，所述减震座201分别与所述扭力梁301和所述摆臂101固定连接。所述摆臂101上还设有缺口槽103，所述缺口槽103宽度与所述u型槽306宽度相同为10mm。所述翻边板105的高度为10mm。所述第二挡板303与所述加强板305的夹角为20°，所述第二挡板303上还设有v型槽304。所述第u型槽306深度为25-30mm。所述减震座201上还固定有第二盖板202，所述第二盖板202分别与所述扭力梁301侧边和第一盖板102固定，所述减震座201上还设有减震槽203。所述摆臂101为空心结构，且横截面为梯形。上述固定连接都为焊接。具体的仿真过程：模拟汽车行驶在凸起公路上的情况，通过ansys有限元软件来分析扭力梁后轴的静力学特性。先建立扭力梁后轴的简化模型如图5-8所示，图5-6为未优化的扭力梁后轴简化模型，图7-8为本发明的扭力梁后轴简化模型。定义材料属性：扭力梁后轴整体常用材料高强钢，杨氏模量e=2.1×105n/mm2，泊松比ε=0.3，密度ρ=7.89×10-3g/mm3。划分网格：对扭力梁后轴中结构较为平整的区域使用六面体网格，对各连接部分使用四面体网格。施加约束：模拟汽车行驶过程的颠簸情况，当车轮与障碍物接触时，障碍物对车轮施加一个反作用力，即对模型中a面施加向上的力f1=6200n的力，在b面施加两个弹性约束，弹性约束属性定义为35n/mm，在c部位分别施加左右方向的固定约束，限制扭力梁后轴左右方向的平动。运算求解：通过有限元计算结果显示，未优化前最危险部位出现在d部位，其最大应力为201.37mpa，次危险部位出现在e部位，e部位为焊接部位，其最大应力为179.63mpa，且最左端越过障碍物时，扭力梁左端最大变形量为2.943mm；然后对扭力梁后轴进行优化，多次优化的部分结果如下表：表1加强板夹角对扭力梁后轴的影响加强板夹角/°最大应力/mpae部位应力/mpa扭力梁最大变形量/mm15226.74178.422.86120221.46176.282.84525224.65177.582.854表2u型槽深度对扭力梁后轴的影响u型槽深度/mm最大应力/mpae部位应力/mpa扭力梁最大变形量/mm20194.62145.423.14230192.43142.683.18440198.52144.853.208表3翻边板高度对扭力梁后轴的影响翻边板高度/mm最大应力/mpae部位应力/mpa扭力梁变形量/mm6203.58151.832.9678203.64150.742.95310203.77148.182.96112203.79148.062.96414203.84147.982.951通过上述的优化数据可知，加强板的夹角对最大应力值有显著影响，同时u型槽的深度和翻边板高度对e部位焊接位置的应力有显著影响；当加强板夹角为20°，u型槽深度为30mm，翻边板高度10mm，有最优结果，将上述最优参数再通过有限元软件计算得到最危险部位出现在f部位，其最大应力为218.67mpa，此时e部位最大应力127.82mpa，扭力梁左端变形量为3.187mm。相比较未优化前，优化后扭力梁的最危险位置出现了偏移，将最危险位置从靠近摆臂焊接位置向扭力梁中间靠近，避免了应力叠加，虽然最大应力值提高了8.6%，但是还远没有达到扭力梁的屈服极限，同时焊接部位的最大应力下降了28.84%，虽然扭力梁焊接部分的形变量增加了8.3%，但是大大的提高了摆臂焊接部位的安全性。当前第1页1 2 3
技术特征：1.一种降应力扭力梁(301)后轴，其特征在于：包括扭力梁(301)、摆臂(101)和减震座(201)，所述扭力梁(301)两端设有通槽(307)，所述通槽(307)底部还设有u型槽(306)，所述扭力梁(301)两端固定有第一挡板(302)，所述第一挡板(302)一端固定有第二挡板(303)，所述第二挡板(303)上固定有加强板(305)，所述第一挡板(302)另一端与所述摆臂(101)上端固定，所述摆臂(101)由第一盖板(102)和摆槽组成，所述第一盖板(102)外沿设有翻边板(105)，所述第一盖板(102)通过所述翻边板(105)与所述摆槽固定连接，所述摆臂(101)通过通槽(307)与所述扭力梁(301)固定，所述摆臂(101)一端固定有衬套(104)，所述摆臂(101)另一端固定有驻车座(4)，所述减震座(201)分别与所述扭力梁(301)和所述摆臂(101)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种降应力扭力梁后轴，其特征在于：所述摆臂(101)上还设有缺口槽(103)，所述缺口槽(103)宽度与所述u型槽(306)宽度相同为10mm。
3.根据权利要求1所述的一种降应力扭力梁后轴，其特征在于：所述翻边板(105)的高度为10mm。
4.根据权利要求1所述的一种降应力扭力梁后轴，其特征在于：所述第二挡板(303)与所述加强板(305)的夹角为20°，所述第二挡板(303)上还设有v型槽(304)。
5.根据权利要求1所述的一种降应力扭力梁后轴，其特征在于：所述第u型槽(306)深度为25-30mm。
6.根据权利要求1所述的一种降应力扭力梁后轴，其特征在于：所述减震座(201)上还固定有第二盖板(202)，所述第二盖板(202)分别与所述扭力梁(301)侧边和第一盖板(102)固定，所述减震座(201)上还设有减震槽(203)。
7.根据权利要求1所述的一种降应力扭力梁后轴，其特征在于：所述摆臂(101)为空心结构，且横截面为梯形。
技术总结本发明公开了一种降应力扭力梁后轴，包括扭力梁、摆臂和减震座，扭力梁两端设有通槽，通槽底部还设有U型槽，扭力梁两端固定有第一挡板，第一挡板一端固定有第二挡板，第二挡板上固定有加强板，第一挡板另一端与摆臂上端固定，摆臂由第一盖板和摆槽组成，第一盖板外沿设有翻边板，第一盖板通过翻边板与摆槽固定连接，摆臂通过通槽与扭力梁固定，摆臂一端固定有衬套，摆臂另一端固定有驻车座，减震座分别与扭力梁和摆臂固定连接。有益效果：通过增加固定的加强板，提高了扭力梁扭转刚度的同时将应力集中转移；U型槽通过增加焊接部位的局部变形来降低焊接部位的应力集中；通过增设翻边板大大提高焊接部位的强度，同时使的第一盖板装配更方便。
技术研发人员：杨俊;赵卓迪;袁青松;范超越
受保护的技术使用者：宁波可挺汽车零部件有限公司
技术研发日：2021.01.07
技术公布日：2021.04.06
