独立悬架安装支架结构 【技术领域】
本发明属于车辆悬挂结构的安装技术， 具体涉及一种全独立悬架结构的安装结构。 背景技术
轴荷在 3 ～ 3.5 吨之间的双横臂独立悬架安装结构要满足大的承载力的强度和刚 度的要求， 重型车辆有采用双横臂独立悬架的车型， 其悬架安装结构与非承载式梯形框架 式车架纵梁连接。这种结构重量大、 车辆重心高。同时， 上述结构的车架集成度低。 发明内容
本发明的目的在于提供一种集成度、 强度和刚度高的独立悬架安装支架结构， 以 解决上述问题。 本发明的技术方案是 ： 独立悬架安装支架结构， 它包括前独立悬架安装结构和后 独立悬架安装结构， 前独立悬架安装结构包括前左纵向车体连接梁、 前右纵向车体连接梁 ； 前左纵向车体连接梁和前右纵向车体连接梁之间连接的第一前横向安装增强梁、 第二前横 向安装增强梁 ； 及前减震器上支架和前悬架上三角臂安装支架 ；
前减震器上支架分别连接在第一前横向安装增强梁两端的左前纵向车体连接梁、 右前纵向车体连接梁上， 并与第一前横向安装增强梁两端连接 ；
前悬架上三角臂安装支架包括第一前安装支架和第二前安装支架 ； 第一前安装支 架分别连接在左前纵向车体连接梁、 右前纵向车体连接梁上， 第二前安装支架分别连接在 前左纵向车体连接梁、 前右纵向车体连接梁上， 第一前安装支架和第二前安装支架分别位 于第二前横向安装增强梁前后 ；
所述第一前横向安装增强梁包括第一前上横梁， 第一前下横梁， 第一前上横梁和 第一前下横梁的两端之间分别连接有第一前竖直梁， 第一前竖直梁的端面连接有第一前连 接支架， 第一前连接支架分别与前左纵向车体连接梁、 前右纵向车体连接梁及前减震器上 支架连接 ；
第一前连接支架包括连接平板， 连接平板上设有连接凸台， 连接凸台插入第一前 竖直梁的端面内与第一前竖直梁连接 ；
第一前下横梁包括直杆段， 两端连接段， 连接段的截面大于直杆段的截面， 直杆段 与连接段之间是过渡段 ； 连接段或过渡段内设有挡板， 第一前下横梁位于前左纵向车体连 接梁和前右纵向车体连接梁之间的下方。
左纵向车体连接梁由前左外板与前左内板框梁焊接而成， 前左内板框梁包括前左 外板连接段和与车身连接段 ； 前左外板连接段是不等截面段 ；
前左内板框梁的前左外板连接段与前左外板连接， 前左外板的顶面高于前左内板 框梁的梁顶面， 前左内板框梁的车身连接段设有衬管。
前左纵向车体连接梁内侧连接转向器安装支架， 前右纵向车体连接梁内侧连接有
随动臂支架 ； 前左纵向车体连接梁内侧下连接有横向稳定杆左安装支架， 前右纵向车体连 接梁内侧下连接有横向稳定杆右安装支架。
所述第一前安装支架或第二前安装支架与第二前横向安装增强梁连接。
所述第一前横向安装增强梁的第一前上横梁上连接有水箱安装支架， 和制动管路 安装支架 ； 第一前下横梁上连接有前桥安装支架。
后独立悬架安装结构包括后左纵向车体连接梁、 后右纵向车体连接梁 ； 后左纵向 车体连接梁和后右纵向车体连接梁之间连接的第一后横向安装增强梁、 第二后横向安装增 强梁 ； 及后减震器上支架和后悬架上三角臂安装支架 ；
后减震器上支架分别连接在第一后横向安装增强梁两端的左后纵向车体连接梁、 右后纵向车体连接梁上， 并与第一后横向安装增强梁两端连接 ；
悬架上三角臂安装支架包括第一后安装支架和第二后安装支架 ； 第一后安装支架 分别连接在左后纵向车体连接梁、 右后纵向车体连接梁上， 第二后安装支架分别连接在后 左纵向车体连接梁、 后右纵向车体连接梁上， 第一后安装支架和第二后安装支架分别位于 第二后横向安装增强梁前后 ；
所述第一后横向安装增强梁包括第一后上横梁， 第一后下横梁， 第一后上横梁和 第一后下横梁的两端之间分别连接有第一后竖直梁， 第一后竖直梁的端面连接有第一后连 接支架， 第一后连接支架分别与后左纵向车体连接梁、 后右纵向车体连接梁及后减震器上 支架连接 ；
第一后连接支架包括连接平板， 连接平板上设有连接凸台， 连接凸台插入第一后 竖直梁的端面内与第一后竖直梁连接 ；
第一后下横梁包括直杆段， 两端连接段， 连接段的截面大于直杆段的截面， 直杆段 与连接段之间是过渡段 ； 连接段或过渡段内设有挡板或支撑杆， 第一后下横梁位于后左纵 向车体连接梁和后右纵向车体连接梁之间的下方。
后左纵向车体连接梁包括由左外板、 左内板和底板构成的开口的槽形结构， 左外 板和左内板上开设有连接孔， 左外板和左内板之间的连接孔处焊接连接衬管。
所述第一后连接支架的连接平板下部连接有推力杆安装支架。
所述第一后安装支架或第二后安装支架与第二后横向安装增强梁连接。
前减震器上支架下连接有第一系固支架， 前左纵向车体连接梁上有第二系固支 架、 前右纵向车体连接梁有第三系固支架。
本发明对应下三角臂的安装要求， 分别设计了两个横向安装增强梁， 直接承受下 三角臂的作用力， 框架结构的横向加强梁的支撑刚度大、 强度高。 减振器的上安装之间和横 向安装增强梁连接在一起， 受力有效传递到横向增强梁上。上三角臂安装支架处的纵向车 体连接梁具有足够的强度和刚度， 也通过优化布置其位置， 使上三角臂的力大部分直接传 递到横向安装增强梁上。整个安装结构很好地适应了悬架系统的受力要求， 为保证整车的 行驶稳定性、 可靠性提供了很好的保障。
该结构能够实现模块化的组合设计， 简化了设计、 计算验证工作量， 降低了设计风 险， 可根据轴荷的不同， 衍生出不同吨位的独立悬架安装结构。
同时该独立悬架安装结构还满足了转向、 传动、 制动、 冷却系统、 空运空投系留系 固等的安装刚度和强度要求， 集成度高。整个独立悬架安装结构除了前后左右四个车体纵向连接梁与承载式车体焊接外， 其它均可拆卸， 为安装在此结构上的传动、 制动、 悬架等部件和维修提供了极大的方便性。
悬架上三角臂安装支架与纵向车体连接梁之间可根据实际需要增减垫片， 方便了 车轮定位参数的调整。
该结构的各个横向增强梁均根据受力情况优化设计， 重量大大降低。
该独立悬架安装结构与承载式车体组合在一起， 具有同非承载式车体相同的承载 能力， 取消了非承载式结构的梯形车架， 重量大幅减少。
该结构的各个纵向、 横向梁之间通过支架连接， 使用螺栓连接固定成一个整体框 架结构。各个零部件的结构非常简单、 制造成本很低， 只要通过一套总装定位夹具， 就可以 很好地保证悬架、 转向、 传动等的安装精度要求， 适应了小批量生产的实际要求。
该独立悬架安装结构与承载式车体组合在一起， 增强了整个车体的刚度和强度， 满足了整车在越野路面等大扭转、 苛刻路面情况下的整车承载、 操纵控制稳定性、 可靠性等 性能要求。 附图说明
图 1-1 前独立悬架安装结构外形示意图 I。 图 1-2 前独立悬架安装结构外形示意图 II。 图 2-1 前左纵向车体连接梁结构示意图 I。 图 2-2 前左纵向车体连接梁结构示意图 II。 图 3-1 前右纵向车体连接梁结构示意图 I。 图 3-2 前右纵向车体连接梁结构示意图 II。 图 4-1 第一前横向安装增强梁示意图。 图 4-2 第一前连接支架示意图。 图 5 第一前下横梁结构示意图。 图 6 前减震器上支架结构图。 图 7-1 后独立悬架安装结构外形示意图 I。 图 7-2 后独立悬架安装结构外形示意图 II。 图 8 后左纵向车体连接梁结构示意图。 图 9 后右纵向车体连接梁结构示意图。 图 10 ； 第一后横向安装增强梁结构示意图。 图 11 第二后横向安装增强梁结构示意图。 图 12 第一后下横梁结构示意图。 图 13 衬管安装示意图。 图 14 独立悬架安装结构受力原理图。 图 15-1 前独立悬挂安装连接示意图。 图 15-2 后独立悬挂安装连接示意图。 图 16 为前 / 后悬架承载框架与车体连接示意图 .具体实施方式如图 16 所示， 前悬架安装框架结构 100 前端与车体发动机罩前防护板 300 焊接， 侧面与轮罩板 400 连接， 后部纵向车体连接梁外板与车身前围 500 焊接， 后部槽型内板与地 板 600 槽型竖板焊接。通过前， 侧， 后的三面焊接使框架式结构与车体形成良好的配合， 不 至于出现刚度急剧变化的情况。后悬架安装框架结构 200 前后两端卡焊在车体后轮罩斜板 及后部挡板 700 上， 中间槽型开口处焊接在车体地板 600 上， 使后悬架框架式结构与车体形 成整体， 具有良好的刚度配合。
如图 1-1、 1-2 所示前独立悬架安装结构主要用于前独立悬架的安装， 由前左纵向 车体连接梁 110、 前右纵向车体连接梁 120、 第一前横向安装增强梁 130、 第二前横向安装增 强梁 140 通过螺栓连接构成。
前左纵向车体连接梁 110、 前右纵向车体连接梁 120 与第一前横向安装增强梁 130、 第二前横向安装增强梁 140 之间通过的连接支架 161、 162、 163、 164 连接， 四个连接支 架的结构相同。
前减震器上支架包括前悬架的左减震器上支架 151 和右减震器上支架 153 ； 前悬 架上三角臂安装支架包括第一前安装支架 152 和第二前安装支架 154 ； 前悬架的左 / 右减 震器上支架 151/153 通过螺栓分别与前左 / 右纵向车体连接梁 110/120 及第一前横向安装 增强梁 130 连接在一起， 悬架所受冲击能通过第一前横向安装增强梁进行传递和衰减。第 一前安装支架 152 和第二前安装支架 154 通过螺栓与前左 / 右纵向车体连接梁 110/120 连 接， 其中第二前安装支架 154 与第二前横向安装增强梁 140 连接， 其受力通过前左 / 右纵向 车体连接梁 110/120 传递到第二前横向安装增强梁 140 进行传递和衰减。如图 14 所示。 前左纵向车体连接梁内侧连接转向器安装支架 171， 前右纵向车体连接梁内侧连 接有随动臂支架 172 ； 前左纵向车体连接梁内侧下连接有横向稳定杆左安装支架 173， 前右 纵向车体连接梁内侧下连接有横向稳定杆右安装支架 174。
如图 2-1、 2-2 所示， 前左纵向车体连接梁 110 由前左外板 111 与前左内板框梁 112 焊接而成 ； 前左外板 111 与前左内板框梁 112 之间焊接连接有加强板 114、 115、 116。
前左内板框梁 112 包括前左外板连接段 117 和与车身连接段 118。
前左外板连接段 117 是不等截面段即为槽型断面异型梁 ； 左外板连接段 117 与前 左外板 111 连接， 前左外板 111 的顶面高于前左内板框梁的梁顶面， 而前左外板连接段 117 后部的截面大于前部的截面， 这便于转向器安装支架 171 和随动臂支架 172 的安装。在前 左外板 111 与前左内板框梁 112 的各个底盘安装孔位之间焊接有衬管 113， 衬管 113 焊接在 前左内板框梁 112 上， 衬管连接示意图如图 13 所示。前左外板 111 上开设有横向安装增强 梁、 转向系统、 悬置系统等的安装孔位 ； 前左内板框梁 112 为槽型断面异型梁， 内板上开设 有横向安装增强梁、 转向系统、 悬置系统等的安装孔位。转向器安装支架 171 上连接转向机 930。
如图 3-1、 3-2 所示， 前右纵向车体连接梁 120 与前左纵向车体连接梁 110 结构基 本对称， 不再详述。
如图 4-1 所示， 第一前横向安装增强梁 130 为整体焊接口形框架梁结构， 包括第一 前上横梁 135， 第一前下横梁 131， 第一前上横梁 135 和第一前下横梁 131 的两端之间分别 连接有前竖直梁， 前竖直梁的端面连接有前连接支架 161、 162。
前竖直梁包括两侧安装板 132， 133 及封板 134 连接组成， 两侧连接板 132， 133 为
左右对称零件 L 形板， 有两个对称的 L 形板及一个封板 134 拼焊将将第一前上横梁 135 和 第一前下横梁 131 连接在一起。
第一前上横梁 135 上连接有水箱安装支架 136 和制动管路安装支架 138、 第一前 下横梁 131 上连接有前桥安装支架 137 ； 连接加强板 139。第一前下横梁 131 两端设置悬架 下三角臂安装点。在第一前下横梁 131 与两侧连接板 132， 133 之间连接处焊接连接加强板 139。
前连接支架 161、 162 的结构相同， 如图 4-2 所示， 它包括连接平板 166， 连接平板 166 上设有连接凸台， 连接凸台插入第一前竖直梁的端面内与第一前竖直梁连接， 即连接凸 台 167 插在两侧连接板 132， 133 之间， 并通过螺栓与两侧连接板 132， 133 连接。连接平板 166 与前左纵向车体连接梁 110 和左减震器上支架 151 连接。连接凸台由连接平板 166 上 设置的两个凸出侧板 167， 以及两侧板 167 之间连接的衬管 168 构成， 两个凸出侧板 167 上 开设有连接孔 169， 相对应的两个连接孔 169 之间连接所述衬管 168。连接时两个凸出侧板 167 插入第一前竖直梁的端面内， 通过螺栓穿过两个连接孔 169 及衬管 168 连接固定。
如图 5 所示， 第一前下横梁 131 包括直杆段 1311， 两端连接段 1312， 连接段 1312 的截面大于直杆段 1311 的截面， 直杆段与连接段之间是过渡段 1313 ； 连接段 1312 用于与 前悬架下三角臂 800 连接 ( 如图 15-1 所示 )。过渡段 1313 是斜面。 连接段或过渡段内设有挡板 1314， 第一前下横梁位于前左纵向车体连接梁和前右 纵向车体连接梁之间的下方 ( 如图 15-1)。
第一前下横梁上设置有管线路安装孔。
第二前横向安装增强梁 140 的结构与第一前横向安装增强梁 130 相同， 只是其上 没有连接水箱安装支架 136 和制动管路安装支架 138、 前桥安装支架 137 等结构。 不再累述 其结构。
如图 6 所示， 前悬架左 / 右减震器上支架 151、 153 为铸钢件， 结构相同， 支架下部 均安装有空投空运系留系固支架 152。
如图 7-1、 7-2 所示， 后独立悬架安装结构 200 主要用于后独立悬挂的安装， 由后左 纵向车体连接梁 210、 后右纵向车体连接梁 220、 第一后横向安装增强梁 230、 第二后横向安 装增强梁 240 通过螺栓连接构成。
后左纵向车体连接梁 210、 后右纵向车体连接梁 220 与第一后横向安装增强梁 230、 第二后横向安装增强梁 240 之间通过连接， 四个连接支架的结构相同。
后左纵向车体连接梁 210 和后右纵向车体连接梁 220 上连接有系留系固支架 271、 272。系留系固支架 271、 272 分别与第一后横向安装增强梁 230 连接。
后减震器上支架包括后悬架的左减震器上支架 251 和右减震器上支架 253 ； 后悬 架上三角臂安装支架包括第一后安装支架 252 和第二后安装支架 254 ；
后悬架的左 / 右减震器上支架 251/253 通过螺栓分别与后左 / 右纵向车体连接梁 210/220 及第二后横向安装增强梁 240 连接在一起， 悬架所受冲击能通过第二后横向安装 增强梁进行传递和衰减。第一后安装支架 252 和第二后安装支架 254 通过螺栓与后左 / 右 纵向车体连接梁 210/220 连接， 其受力通过后左 / 右纵向车体连接梁 210/220 传递到第一 后横向安装增强梁 230 进行传递和衰减。
如图 8 所示， 后左纵向车体连接梁 210 包括由左外板 211、 左内板 212 和底板 214
构成的开口的槽形结构， 左外板 212 和左内板 215 上开设有连接孔， 左外板和左内板之间的 连接孔处焊接连接衬管 213， 左内板 212 上设有线束夹片 214。
如图 9 所示， 后右纵向车体连接梁 220 的结构与后左纵向车体连接梁 210 相同， 只 是其内板上没有连接线束夹片， 其外板上连接有制动管夹安装支架 224。
如图 10 所示， 第一后横向安装增强梁 230 与第二后横向安装增强梁 240 结构、 零 件相同， 仅部分孔位大小略有变化， 仅对后一横向安装增强梁 230 加以说明
第一后横向安装增强梁 230 为整体焊接口形框架梁结构， 包括第一后上横梁 235， 第一后下横梁 231， 第一后上横梁 235 和第一后下横梁 231 的两端之间分别连接有后竖直 梁， 后竖直梁的端面连接有后连接支架 261、 262。
后连接支架 261、 262 的结构与前连接支架 161、 162 的结构相同。第一后连接支架 包括连接平板， 连接平板上设有连接凸台， 连接凸台插入第一后竖直梁的端面内与第一后 竖直梁连接。连接平板用于与后左、 右纵向车体连接梁 210、 220 连接。后连接支架 261、 262 上分别连接有推力杆安装支架 268。
如图 12 所示， 第一后下横梁 231 包括直杆段 2311， 两端连接段 2312， 连接段的截 面大于直杆段的截面， 直杆段与连接段之间是过渡段 2313 ； 连接段或过渡段内设有支撑杆 2314。第一后下横梁位于后左纵向车体连接梁和后右纵向车体连接梁之间的下方。连接段 2312 用于与后悬架下三角臂 900 连接 ( 如图 15-2 所示 )。
如图 11 第二后横向安装增强梁 240 与第一后横向安装增强梁 230 结构相同， 只是 其上没有连接有推力杆安装支架 ； 同时， 第二后横向安装增强梁 240 结构中的后连接支架 263、 264 与后左、 右纵向车体连接梁 210、 220 及后悬架的左 / 右减震器上支架 251/253 连 接。第二后横向安装增强梁 240 的结构不累述。
如图 13 所示， 前左、 右纵向车体连接梁 110、 120 和后左、 右纵向车体连接梁 210、 220 上的衬管结构是用于与底盘零件 950 连接的结构。
以后左纵向车体连接梁 210 连接底盘零件 950 加以说明 ； 螺栓 951 穿过垫片 953、 底盘零件 950、 左外板 211、 衬管 213 和左内板 212 与螺母 952 连接。它增强了纵向车体连 接梁与底盘零件之间的连结强度和稳性性。
如图 14 所示， 悬架上三角臂 850 及螺旋弹簧所受力通过上横梁进行传递， 垂直分 力向下， 左右两侧水平分力作用在上横梁上， 上横梁受压， 上横梁受力减小为左右两个分力 之差， 悬架下三角臂将地面所受力传递给下横梁， 两侧的水平分力使得下横梁受拉， 由于各 下横梁为整体槽型梁且两侧有斜面 ( 过渡段 )， 受力可有效分散， 保证面受力而非焊缝受 力， 垂直分力与上三角臂及螺旋弹簧所受力的垂直分力方向相同， 整个结构将地面传递给 悬架系统的受力进行衰减、 分散， 整体框架受力循环， 刚度大， 不易损坏， 整体结构稳定可 靠， 具有小结构、 大承载的功能。