專利名稱：駕駛室均應(yīng)力翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車駕駛室翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，具體地說，是一種駕駛室單扭桿翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代的輕型汽車大都采用平頭駕駛室。為了維護(hù)保養(yǎng)方便，現(xiàn)代的平頭駕駛室大 都采用可翻式駕駛室結(jié)構(gòu)。為了操作方便、輕松、省力并使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一般對(duì)一排和一排半 的駕駛室，大都采用單扭桿來平衡駕駛室的重量?，F(xiàn)有的單扭桿翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)前視剖視圖的結(jié)構(gòu)如圖1所示，由扭桿1、軸管2、左支座3、 左支承臂4、右支承臂5、右支座6、調(diào)節(jié)臂7、調(diào)節(jié)臂固定孔8組成。其中扭桿1和軸管2左 端用花鍵9連接，軸管再固定在左支座3和右支座6的軸承孔中，可以轉(zhuǎn)動(dòng)，不能移動(dòng)。調(diào) 節(jié)臂7與扭桿1右端的花鍵連接并固定在右支座的右側(cè)。調(diào)節(jié)臂7上設(shè)計(jì)有長(zhǎng)條形固定孔 8，可以調(diào)節(jié)扭桿的安裝角度，從而可以調(diào)節(jié)扭桿扭力的大小。整個(gè)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由左右支座固 定在大梁上。翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的前視右側(cè)視圖如圖2所示，為翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)與駕駛室的局部安裝狀態(tài)。駕 駛室地板上兩根縱梁與翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的左右支承臂，用螺栓裝配成一個(gè)整體。圖2的宏觀視圖如圖3所示，駕駛室的重量G，作用于重心A點(diǎn)。駕駛室重心A點(diǎn)， 與翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)中心(扭桿的軸線)C的水平距離為L(zhǎng)，垂直距離H。水平狀態(tài)的駕駛室的 受力狀態(tài)，也在圖3中示出。我們由圖3可以看出處于水平狀態(tài)的駕駛室，其重量G對(duì)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的兩個(gè)支承臂，要產(chǎn)生一個(gè)重力和 扭矩。重力由支承座承受，并傳遞給大梁。駕駛室重量產(chǎn)生的駕駛室扭矩M由左右支承臂 共同承受，并傳遞給軸管。軸管通過左端的花鍵傳遞給扭桿，使扭桿產(chǎn)生變形產(chǎn)生平衡扭 矩，并由扭桿右端的花鍵傳遞給調(diào)節(jié)臂，調(diào)節(jié)臂固定在支承座上并把扭矩再傳遞給大梁，由 大梁承受和支承。為了觀察、分析問題方便，我們把圖1前視剖視圖擺正、正面放置如圖4所示，駕駛 室重量對(duì)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)兩根支承臂產(chǎn)生的扭矩用Ma、Mb表示。這兩個(gè)扭矩由兩個(gè)支承臂作用在 它焊接的軸管上。圖中，A、B分別表示左、右支承臂與軸管的焊接部，0表示軸管與扭桿的 花鍵連接部，a表示0點(diǎn)到B點(diǎn)的距離；b表示B點(diǎn)到A點(diǎn)的距離。我們分析軸管的扭矩分布情況軸管里面的扭桿右端通過支承臂固定在右支座 上，左端通過花鍵與軸管連接，。M為扭桿扭轉(zhuǎn)變形產(chǎn)生的扭矩，通過左端的花鍵作用在軸管 上，再通過軸管上的左右支承臂，作用在駕駛室上，平衡駕駛室重量產(chǎn)生的扭矩。因此M就 等于駕駛室重量產(chǎn)生的扭矩。Ma和Mb的方向是經(jīng)過多次計(jì)算的結(jié)果。由此得到軸管的受 力狀態(tài)如圖4所示?，F(xiàn)在計(jì)算各個(gè)扭矩的數(shù)值。計(jì)算方法如下用計(jì)算正反兩個(gè)方向的扭矩，相對(duì)于同一個(gè)固定點(diǎn)產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)角 度相等的原理進(jìn)行計(jì)算(在力學(xué)上稱為達(dá)朗貝爾原理，也就是虛位移原理)。如圖4所示， 設(shè)軸管的剪切模量為G，慣性矩為I以A為固定點(diǎn)時(shí)扭矩M相對(duì)于A點(diǎn)產(chǎn)生的扭角為M(a+b)/GI
扭矩Mb相對(duì)于A點(diǎn)產(chǎn)生的扭角為MBb/GI因?yàn)榉D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)處于平衡狀態(tài)，所以上面正反方向的兩個(gè)扭角應(yīng)該相等，即M(a+b)/GI = MBb/GI ；消去分母得M(a+b) = MBb 變換得:MB = M(a+b)/b再參見圖4，由同一桿上所受到的正反兩個(gè)方向的扭矩相等的原理可得Mb = Ma+M 移項(xiàng)算得 Ma = Mb-M將上式Mb 值代入算得 Ma = M (a+b) /b_M = Ma/bMb = M+Ma = M+Ma/b = M(l+a/b)這就是兩個(gè)支承點(diǎn)A、B處的扭矩。AB 處兩點(diǎn)扭矩的比值Mb/Ma = (l+a/b)/(a/b) = 1+b/a。根據(jù)某臺(tái)駕駛室和翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)a = 211 ；b = 480 ；M = 2256 NM-—駕駛室重量產(chǎn)生的駕駛室扭矩算得Ma= Ma/b = 2256 * 211/480 = 991. 7Mb = M(l+a/b) = 2256 * (1+211/480) = 3247. 7可見左右支承臂受力不均勻，相差3347. 7/991. 7 = 3. 27倍下面計(jì)算軸管的變形角。某駕駛室軸管材料20A ；軸管外徑D = Φ40πιπι;軸管內(nèi)徑d= Φ32^;6 = 76000Mpa ；L為計(jì)算的兩點(diǎn)之間的軸管長(zhǎng)度；軸管剛度K = π (D4_d4)G/32/L* Ji /180= Ji (404-324)*76000/32/L*ji/180 = 1. 968*105/L Nm/deg其中剛度系數(shù)K乘上π/180，是進(jìn)行角度單位換算，由弧度變?yōu)槎取，F(xiàn)在計(jì)算軸管的變形角。下表中基點(diǎn)就是計(jì)算的基準(zhǔn)點(diǎn)，即假設(shè)的固定點(diǎn)。計(jì)算 其他的點(diǎn)相對(duì)于基準(zhǔn)點(diǎn)的轉(zhuǎn)角數(shù)值。剛度IVKm^Kmb分別表示扭矩M、MA、MB所在的平面，相 對(duì)于基點(diǎn)的剛度；轉(zhuǎn)角為相對(duì)于基點(diǎn)的轉(zhuǎn)角。具體數(shù)據(jù)列表如下軸管尺寸基點(diǎn)剛度公式剛度轉(zhuǎn)角。剛度Kmb轉(zhuǎn)角。外經(jīng)Φ 40 內(nèi)徑Φ32AK=1.97/L IO5 Nm/degKm=2857.914107.91OKma=2853.489343.48由上面的計(jì)算結(jié)果可以看出相對(duì)于同一個(gè)基點(diǎn)，不同的扭轉(zhuǎn)點(diǎn)的扭轉(zhuǎn)角是相同 的。上面是迄今為止，所有的輕型平頭車，單扭桿翻轉(zhuǎn)駕駛室的設(shè)計(jì)、制造和工作狀 態(tài)。由于駕駛室縱梁受到翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的兩個(gè)支承臂的支承扭矩的差別太大(本專利的例子相 差達(dá)到3. 38倍，更大的達(dá)到了六倍之多)，使得駕駛室受力不均勻，這就要產(chǎn)生以下嚴(yán)重的 設(shè)計(jì)、制造、使用和材料浪費(fèi)等等多方面的諸多問題。1、設(shè)計(jì)不合理。兩邊受力相差如此之大，沒有從設(shè)計(jì)的角度，把這個(gè)不合理性解 決，是一個(gè)嚴(yán)重的缺陷。2、由于設(shè)計(jì)不合理，兩邊受力相差太大，造成駕駛室發(fā)生歪斜，對(duì)車架、駕駛室左 右地板骨架、駕駛室前支承軸管和支承臂要求都提高很多，造成成本大幅度提高。3、更糟糕的是，駕駛室左右地板骨架都是采用同樣的結(jié)構(gòu)、尺寸和材料的零部件。一邊受力大，應(yīng)力大，材料工作在應(yīng)力的邊緣狀態(tài)。另一邊應(yīng)力又很小，材料處在極大的浪 費(fèi)之中。4、這個(gè)歪斜力又不是一個(gè)穩(wěn)定的力，而是隨著車身的振動(dòng)而一起產(chǎn)生歪斜振動(dòng)， 又使得乘員很不舒服。這樣的狀態(tài)，所有的駕駛室和駕駛室翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)人員都十分清楚，大家都在 想辦法解決這個(gè)問題?？墒冀K沒有解決。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的是現(xiàn)有的駕駛室翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的兩個(gè)支撐臂受力不均，駕駛室受力不 均、產(chǎn)生歪斜變形和歪斜振動(dòng)，駕駛室左右受力不均造成左右零部件設(shè)計(jì)困難、壽命不一致 的等等問題，提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)施容易、應(yīng)力比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)大幅度下降的駕駛室均應(yīng)力 翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。本發(fā)明的駕駛室均應(yīng)力翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，包括扭桿、軸管、兩個(gè)支座、兩個(gè)支承臂；扭桿穿 過軸管，其一端固定在一個(gè)支座上，另一端與軸管的一端連接；用于支撐駕駛室的兩個(gè)支承 臂均固定在軸管上；軸管轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在兩個(gè)支座上，兩個(gè)支承臂在軸管的圓周方向成一定的 夾角；當(dāng)一個(gè)支承臂帶動(dòng)軸管相對(duì)于另一個(gè)支承臂轉(zhuǎn)動(dòng)而使得夾角減小時(shí)，軸管產(chǎn)生的扭 矩與駕駛室的重量對(duì)軸管產(chǎn)生的駕駛室扭矩方向相反。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明突破了傳統(tǒng)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)兩個(gè)支承臂與大梁上平 面的夾角是相同的思路，即兩個(gè)支承臂是平行的，兩個(gè)支承臂在軸管的圓周方向上的夾角 為0°的思路。而讓兩個(gè)支承臂與大梁上平面的夾角是不同的。即兩個(gè)支承臂在軸管的圓 周方向成一定的夾角。在駕駛室裝配時(shí)，駕駛室強(qiáng)大的剛度，強(qiáng)制兩個(gè)支承臂與大梁上平面的夾角變成 相同，從而就給左右支承臂施加了一個(gè)預(yù)加扭矩，預(yù)加扭矩的方向與(傳統(tǒng)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中的) 支承臂處于水平位置時(shí)其所產(chǎn)生的最大扭矩的方向相反，把最大扭矩平衡一部分，使支承 臂在正常工作時(shí)，左右兩支承臂上的應(yīng)力基本相等，從而解決了上面的一系列問題。上述的駕駛室均應(yīng)力翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，當(dāng)一個(gè)支承臂帶動(dòng)軸管相對(duì)于另一個(gè)支承臂轉(zhuǎn)動(dòng) 至所述夾角為0°時(shí)，軸管產(chǎn)生的扭矩與駕駛室的重量對(duì)軸管產(chǎn)生的駕駛室扭矩大小相等。下面分析在駕駛室未安裝在均應(yīng)力翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)時(shí)，一個(gè)支承臂相對(duì)于另一個(gè)支承臂 的夾角應(yīng)該多大(或者說預(yù)加扭矩多大)。我們把需要預(yù)加的扭矩設(shè)為未知數(shù)Mx，相應(yīng)產(chǎn)生的預(yù)扭角為Cix，此即最大扭矩點(diǎn) B的預(yù)扭角，也就是駕駛室裝配之前，兩個(gè)支承臂之間的夾角。由此我們可以得到Mx= αχ*Κ'。此時(shí)為翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)未裝駕駛室時(shí)的自然狀態(tài)，如圖5所示。其中K'為兩支承臂間的剛度由汽車工程手冊(cè)，設(shè)計(jì)篇2001版ρ819查得K' = π (D4-d4)G/32/L*Ji/180某駕駛室軸管材料20A ；軸管外徑D = Φ40πιπι;軸管內(nèi)徑d= Φ32^;6 = 76000Mpa ；L為A、B兩點(diǎn)之間的軸管長(zhǎng)度(即兩支承臂間的距離b)；則K ‘ = π (D4-d4)G/32/L*Ji/180 = π (404_324) *76 0 00/32/480* π/180 = 410Nm/deg其中剛度K'乘上π/180，是進(jìn)行角度單位換算，由弧度變?yōu)槎取?br> 在裝配時(shí)，駕駛室處于最高的斜放位置，翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的兩個(gè)支撐臂和駕駛室裝配成 一體。此時(shí)，駕駛室質(zhì)心和重力線通過翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的軸管的軸線，兩個(gè)支承臂不承受駕駛室重 量產(chǎn)生的扭矩，又因?yàn)榉D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和駕駛室裝配成一體，圖5所示之兩個(gè)支承臂之間的夾角 消失，從而使得兩個(gè)支承臂只承受這個(gè)預(yù)加的扭矩，并且，一正一負(fù)，數(shù)值為預(yù)扭矩的一半。 因?yàn)椴贿@樣，支承臂和駕駛室就不能平衡。所以，在駕駛室處于最高的斜放位置，駕駛室重力線通過翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的軸管的軸線時(shí)A 點(diǎn)扭矩為M/ = 0. 5MX ；B 點(diǎn)扭矩為MB' = -0. 5MX在駕駛室未翻轉(zhuǎn)時(shí)，水平工作位置A 點(diǎn)工作扭矩為Ma" = Ma' +Ma = 0. 5Mx+Ma/b ；B 點(diǎn)工作扭矩為Mb" = Mb' +Mb = -0. 5Mx+M(l+a/b)即是A、B兩點(diǎn)的工作扭矩分別等于預(yù)加扭矩加上前面計(jì)算出來的扭矩。在不知道 A、B兩點(diǎn)的工作扭矩真實(shí)數(shù)據(jù)之前，我們強(qiáng)制命令A(yù)、B兩點(diǎn)的工作扭矩相等。即令:Ma"= Mb"，代入上式0. 5Mx+Ma/b = _0· 5Mx+M(l+a/b)移項(xiàng)計(jì)算得MX= M(l+a/b) -Ma/b = M某駕駛室M = 2256匪(駕駛室重量產(chǎn)生的駕駛室扭矩)，代入得Mx = M = 2256Nm。這就計(jì)算出來了 A、B兩點(diǎn)的扭矩相等時(shí)的預(yù)加扭矩的數(shù)值。也就是A、B兩個(gè)支承 臂扭矩相同時(shí)，預(yù)加扭矩的數(shù)值。這個(gè)預(yù)加扭矩，就等于駕駛室重量產(chǎn)生的扭矩。因此，預(yù)扭角Cix = Mx/K' =WK'。即預(yù)扭角等于駕駛室的重量對(duì)軸管產(chǎn)生的駕 駛室扭角。代入前面計(jì)算出來的數(shù)據(jù)Mx = M = 2256Nm, K' = 410Nm/deg ；得α χ = Μχ/Κ' = Μ/Κ' = 2256/410 = 5· 5°。支承臂A、B兩點(diǎn)的工作扭矩Ma〃 = Mb〃 = 0. 5Mx+Ma/b = 0. 5X2256+2256X211/480 = 2119. 7工作扭矩比傳統(tǒng)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的工作扭矩下降(3247. 7-2119. 7)/3247. 7 = 34. 7%由此我們可以看出，原來受力不均勻的左右支承臂和駕駛室，現(xiàn)在變成左右支承 臂和駕駛室兩側(cè)受力相同了。這就解決了上面所提出來的一系列的問題，把翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè) 計(jì)工作向前推進(jìn)了 一步。上述的駕駛室均應(yīng)力翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，2° <夾角<30°，優(yōu)選夾角=5° -10°。上述的駕駛室均應(yīng)力翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述扭桿另一端與軸管的一端通過花鍵連接。本發(fā)明同時(shí)提供了一種駕駛室均應(yīng)力翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的制造方法，以其制造出的駕駛室 均應(yīng)力翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在安裝駕駛室后，兩個(gè)支承臂及駕駛室左右受力均勻，駕駛室不會(huì)產(chǎn)生歪 斜變形。該駕駛室均應(yīng)力翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的制造方法，所述駕駛室均應(yīng)力翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括扭桿、軸 管、兩個(gè)支座、兩個(gè)支承臂；扭桿穿過軸管，其一端固定在一個(gè)支座上，另一端與軸管的一端 連接；所述制造方法包括將用于支撐駕駛室的兩個(gè)支承臂固定在軸管上的步驟，固定在 軸管的圓周方向的兩個(gè)支承臂成一定的夾角；當(dāng)一個(gè)支承臂帶動(dòng)軸管相對(duì)于另一個(gè)支承臂轉(zhuǎn)動(dòng)而使得夾角減小時(shí)，軸管產(chǎn)生的扭矩與駕駛室重量對(duì)軸管產(chǎn)生的駕駛室扭矩方向相 反。上述的制造方法，計(jì)算出駕駛室扭矩對(duì)兩個(gè)支承臂之間的軸管產(chǎn)生的扭角，把靠 近扭桿與軸管連接處一端的支承臂沿駕駛室翻轉(zhuǎn)方向相反的方向旋轉(zhuǎn)半個(gè)駕駛室扭角而 將其固定在軸管上；把另一個(gè)支承臂沿駕駛室翻轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)半個(gè)駕駛室扭角而將其固定在 軸管上。上述的制造方法，兩個(gè)支承臂均焊接在軸管上。上述的制造方法，扭桿另一端與軸管的一端通過花鍵連接。


圖1是駕駛室單扭桿翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的立體剖視圖。圖2是駕駛室單扭桿翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)與駕駛室相連的局部示意圖(圖1的右側(cè)視圖)。圖3是駕駛室水平狀態(tài)時(shí)，單扭桿翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的受力示意圖。圖4是現(xiàn)有的駕駛室單扭桿翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的前剖視圖。圖5是本發(fā)明的駕駛室均應(yīng)力翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)未裝駕駛室的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式參見圖5 (并參考圖1，可看作是圖1的右側(cè)視圖)所示的駕駛室均應(yīng)力翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)， 包括扭桿1、軸管2、左支座3、左支承臂4、右支承臂5、右支座6、調(diào)節(jié)臂7等組成。扭桿1 和軸管2左端用花鍵9連接，軸管再固定在左支座3和的右支座6軸承孔中，可以轉(zhuǎn)動(dòng)，不 能移動(dòng)。調(diào)節(jié)臂7與扭桿1右端的花鍵10連接并通過調(diào)節(jié)臂固定孔8，由螺栓固定在右支 座上。調(diào)節(jié)臂7上的長(zhǎng)條形固定孔8，可以調(diào)節(jié)扭桿的安裝角度，從而可以調(diào)節(jié)扭桿扭力的 大小。用于支撐駕駛室的左支承臂和右支承臂均焊接在軸管上。左支承臂和右支承臂在軸 管的圓周方向成一定的夾角αχ，如Cix = 5.5°。當(dāng)左支承臂帶動(dòng)軸管相對(duì)于右支承臂轉(zhuǎn)動(dòng)至所述夾角為0°時(shí)，軸管產(chǎn)生的扭矩 與駕駛室的重量對(duì)軸管產(chǎn)生的駕駛室扭矩大小相等、方向相反。均應(yīng)力駕駛室翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造的方法如下1.按傳統(tǒng)的方法把駕駛室的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)出來。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行下面的工作。2.計(jì)算出左右支承臂之間的軸管剛度。3.計(jì)算出水平位置時(shí)，駕駛室重量相對(duì)于旋轉(zhuǎn)中心產(chǎn)生的駕駛室扭矩。4.計(jì)算出駕駛室扭矩在左右支承臂之間產(chǎn)生的扭角，稱為駕駛室扭角或預(yù)扭角。5.改變傳統(tǒng)設(shè)計(jì)支承臂的焊接位置把靠近軸管花鍵端的左支承臂沿駕駛室翻 轉(zhuǎn)相反的方向旋轉(zhuǎn)半個(gè)駕駛室扭角，把軸管自由端的支承臂沿駕駛室翻轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)半個(gè)駕 駛室扭角。6.按上面計(jì)算的角度和尺寸設(shè)計(jì)圖紙，焊接總成。7.現(xiàn)場(chǎng)裝車，確認(rèn)各項(xiàng)工作無誤后，便可以試驗(yàn)和投入使用。傳統(tǒng)的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，在設(shè)計(jì)時(shí)兩個(gè)支承臂與大梁上平面的夾角是相同的(或者說， 安裝駕駛室的左右支承臂與駕駛室地板平面的安裝角度是相同的)，因而產(chǎn)生一系列問題。 因此本專利的主要措施和思路就是，讓兩個(gè)支承臂與大梁上平面的夾角是不同的(安裝駕駛室的左右支承臂與駕駛室地板平面的安裝角度是不相同的)，如圖5所示。在駕駛室裝配 時(shí)，駕駛室強(qiáng)大的剛度，強(qiáng)制兩個(gè)支承臂與駕駛室地板平面的夾角變成相同。所述的左右支 承臂在駕駛室安裝完畢后，駕駛室處在設(shè)計(jì)的水平落座位置時(shí)，兩個(gè)支承臂及駕駛室連接 縱梁等零部件的受力基本上相同。與傳統(tǒng)的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)相比，應(yīng)力下降了 30-50%。原來受力不均勻的駕駛室，現(xiàn)在變成左右支承臂受力相同了。這就解決了上面所 提出來的一系列的問題，把翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作向前推進(jìn)了一步。由此可見，本產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)施容易，與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比，受力情況大大改善，應(yīng)力 比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)大幅度下降且應(yīng)力分布均勻、受力狀態(tài)合理，在駕駛室和翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的工作平穩(wěn) 性、應(yīng)力狀態(tài)、材料利用率等等方面都有了很大的改進(jìn)，解決了長(zhǎng)期困擾工程師們的翻轉(zhuǎn)機(jī) 構(gòu)左右受力不均的問題、以及駕駛室受力不均、產(chǎn)生歪斜變形和歪斜振動(dòng)，影響乘員舒適性 以及駕駛室左右受力不均造成左右零部件設(shè)計(jì)困難、壽命不一致等等問題。
權(quán)利要求
1.駕駛室均應(yīng)力翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，包括扭桿、軸管、兩個(gè)支座、兩個(gè)支承臂；扭桿穿過軸管，其 一端固定在一個(gè)支座上，另一端與軸管的一端連接；用于支撐駕駛室的兩個(gè)支承臂均固定 在軸管上；軸管轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在兩個(gè)支座上，其特征是兩個(gè)支承臂在軸管的圓周方向成一定 的夾角；當(dāng)一個(gè)支承臂帶動(dòng)軸管相對(duì)于另一個(gè)支承臂轉(zhuǎn)動(dòng)而使得夾角減小時(shí)，軸管產(chǎn)生的 扭矩與駕駛室的重量對(duì)軸管產(chǎn)生的駕駛室扭矩方向相反。
2.如權(quán)利要求1所述的駕駛室均應(yīng)力翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其特征是當(dāng)一個(gè)支承臂帶動(dòng)軸管相 對(duì)于另一個(gè)支承臂轉(zhuǎn)動(dòng)至所述夾角為0°時(shí)，軸管產(chǎn)生的扭矩與駕駛室的重量對(duì)軸管產(chǎn)生 的駕駛室扭矩大小相等。
3.如權(quán)利要求2所述的駕駛室均應(yīng)力翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其特征是2°<夾角<30°。
4.如權(quán)利要求1所述的駕駛室均應(yīng)力翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其特征是2°<夾角<30°。
5.如權(quán)利要求4所述的駕駛室均應(yīng)力翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其特征是夾角=5.5°。
6.如權(quán)利要求1所述的駕駛室均應(yīng)力翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其特征是所述扭桿另一端與軸管的 一端通過花鍵連接。
7.駕駛室均應(yīng)力翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的制造方法，所述駕駛室均應(yīng)力翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括扭桿、軸管、 兩個(gè)支座、兩個(gè)支承臂；扭桿穿過軸管，其一端固定在一個(gè)支座上，另一端與軸管的一端連 接；所述制造方法包括將用于支撐駕駛室的兩個(gè)支承臂固定在軸管上的步驟，其特征是 固定在軸管的圓周方向的兩個(gè)支承臂成一定的夾角；當(dāng)一個(gè)支承臂帶動(dòng)軸管相對(duì)于另一個(gè) 支承臂轉(zhuǎn)動(dòng)而使得夾角減小時(shí)，軸管產(chǎn)生的扭矩與駕駛室重量對(duì)軸管產(chǎn)生的駕駛室扭矩方 向相反。
8.如權(quán)利要求7所述的制造方法，其特征是計(jì)算出駕駛室扭矩對(duì)兩個(gè)支承臂之間的 軸管產(chǎn)生的扭角，把靠近扭桿與軸管連接處一端的支承臂沿駕駛室翻轉(zhuǎn)方向相反的方向旋 轉(zhuǎn)半個(gè)駕駛室扭角而將其固定在軸管上；把另一個(gè)支承臂沿駕駛室翻轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)半個(gè)駕駛 室扭角而將其固定在軸管上。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征是兩個(gè)支承臂均焊接在軸管上。
10.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征是扭桿另一端與軸管的一端通過花鍵連接。
全文摘要
本發(fā)明解決的是現(xiàn)有的駕駛室翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的兩個(gè)支撐臂受力不均，駕駛室受力不均、產(chǎn)生歪斜變形和歪斜振動(dòng)，駕駛室左右受力不均造成左右零部件設(shè)計(jì)困難、壽命不一致的等等問題，提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)施容易、應(yīng)力比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)大幅度下降的駕駛室均應(yīng)力翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。它包括扭桿、軸管、兩個(gè)支座、兩個(gè)支承臂；扭桿穿過軸管，其一端固定在一個(gè)支座上，另一端與軸管的一端連接；用于支撐駕駛室的兩個(gè)支承臂均固定在軸管上；軸管轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在兩個(gè)支座上，兩個(gè)支承臂在軸管的圓周方向成一定的夾角；當(dāng)一個(gè)支承臂帶動(dòng)軸管相對(duì)于另一個(gè)支承臂轉(zhuǎn)動(dòng)而使得夾角減小時(shí)，軸管產(chǎn)生的扭矩與駕駛室的重量對(duì)軸管產(chǎn)生的駕駛室扭矩方向相反。
文檔編號(hào)B62D33/067GK102050154SQ201010587940
公開日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月15日
發(fā)明者周洪亮, 張奠忠, 熊保平, 田耀霽 申請(qǐng)人:南京開瑞汽車技術(shù)有限公司