本发明涉及车辆工程领域，尤其涉及一种扭力梁后轴。
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：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，但是这也大大增加了后排乘员的不舒适感，同时非独立悬挂经常需要扭转，其使用寿命相对独立悬挂较短。技术实现要素：本发明针对上述
背景技术：
中的情况，提供了一种扭力梁后轴，通过局部优化大大提高扭力梁的kc特性，同时降低了应力集中区域的应力。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：一种扭力梁后轴，包括扭力梁、摆臂和减震座，所述扭力梁侧边上设有圆弧槽，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。优选的，所述摆臂上还固定有第一盖板。优选的，所述摆臂上还设有缺口槽，所述缺口槽与所述u型槽配合。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，所述圆弧槽位于所述扭力梁中间位置，所述圆弧槽的直径为800mm，所述圆弧槽底部距离所述扭力梁上端面深度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，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，同时在通槽的端部开u型槽，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，同时在扭力梁中间一侧位置开圆弧槽，通过圆弧槽将扭力梁的扭曲在左端稍方法，当时降低了右端的扭曲变形量，进而提高了扭力梁后轴整体的倾覆性，继而提高kc特性。本发明的有益效果：扭力梁侧边开圆弧槽，在稍降低抗扭强度的同时，大大提高了扭力梁的tc特性，通过增加固定的加强板，提高了扭力梁扭转刚度，扭力梁两端开u型槽，大大降低了扭力梁与摆臂连接的应力集中。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、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、圆弧槽306、u型槽307、通槽308、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，一种扭力梁后轴，包括扭力梁301、摆臂101和减震座201，所述扭力梁301侧边上设有圆弧槽306，所述扭力梁301两端设有通槽308，所述通槽308底部还设有u型槽307，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通过通槽308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，所述减震座201分别与所述扭力梁301和所述摆臂101固定。所述摆臂101上还固定有第一盖板102。所述摆臂101上还设有缺口槽103，所述缺口槽103与所述u型槽307配合。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uv型槽304深度为25-30mm。所述圆弧槽304位于所述扭力梁301中间位置，所述圆弧槽306的直径为800mm，所述圆弧槽306底部距离所述扭力梁301上端面深度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。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，扭力梁左端弯曲变形量为15mm；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扭力梁弯曲变形量/mm15226.74178.4214.920221.46176.2814.8425224.65177.5814.93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扭力梁弯曲变形量/mm20194.62145.4215.1230192.43142.6815.2440198.52144.8515.11表3圆弧槽直径对扭力梁后轴的影响圆弧槽直径/mm最大应力/mpae部位应力/mpa扭力梁弯曲变形量/mm700211.82174.4216.11800210.45171.4416.27900213.64175.3216.15通过上述的优化数据可知，加强板的夹角和圆弧槽直径对最大应力值有显著影响，同时圆弧槽直径还对扭力梁的变形量有显著影响，u型槽的深度对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，圆弧槽直径800mm时，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219.76mpa，此时e部位最大应力139.9mpa，扭力梁左端变形量为16.305mm。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9.13%，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22.12%，大大的提高了摆臂焊接部位的安全性，虽然扭力梁左端的变形量增加了8.7%，但是降低了右端抬升量，将非独立悬挂功能进一步向独立悬挂方向靠近，大大提高了汽车的tc特性。当前第1页1 2 3
技术特征：1.一种扭力梁后轴，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)侧边上设有圆弧槽(306)，所述扭力梁(301)两端设有通槽(308)，所述通槽(308)端部还设有u型槽(307)，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)通过通槽(308)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。
2.根据权利要求1所述的一种扭力梁后轴，其特征在于：所述摆臂(101)上还固定有第一盖板(102)。
3.根据权利要求1所述的一种扭力梁后轴，其特征在于：所述摆臂(101)上还设有缺口槽(103)，所述缺口槽(103)与所述u型槽(307)配合。
4.根据权利要求1所述的一种扭力梁后轴，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所述的一种扭力梁后轴，其特征在于：所述第u型槽(307)深度为25-30mm。
6.根据权利要求1所述的一种扭力梁后轴，其特征在于：所述圆弧槽(306)位于所述扭力梁(301)中间位置，所述圆弧槽(306)的直径为800mm，所述圆弧槽(306)底部距离所述扭力梁(301)上端面深度25-30mm。
7.根据权利要求1所述的一种扭力梁后轴，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)。
技术总结本发明公开了一种扭力梁后轴，包括扭力梁、摆臂和减震座，所述扭力梁侧边上设有圆弧槽，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做，所述减震座分别与所述扭力梁和所述摆臂固定。本发明的有益效果：扭力梁侧边开圆弧槽，在稍降低抗扭强度的同时，大大提高了扭力梁的TC特性，通过增加固定的加强板，提高了扭力梁扭转刚度，扭力梁两端开U型槽，大大降低了扭力梁与摆臂连接的应力集中。
技术研发人员：陈威;查振飞;章球;曾军
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
