一种车桥支架与推力杆的连接结构的制作方法

本发明涉及机械连接结构技术领域，特别涉及一种车桥支架与推力杆的连接结构。

背景技术：

车桥，又称车轴，其通过悬架与车架相连接，其两端安装有车轮。车桥的功能就是传递车架与车轮之间各方向作用力及其力矩，其对汽车的动力性，稳定性，承载能力等性能有着重要的影响。推力杆是悬架系统中的一种辅助性元件，是用于维持车桥稳定的部件，推力杆的一端连接在车桥上，另一端连接在车架上。推力杆的种类有很多，v形推力杆是现阶段比较常见的推力杆，当车桥左右移动时，v形推力杆的三角形稳定结构能阻止车桥发生偏移，保证车辆的平顺性。通常，采用螺栓将v形推力杆的销轴与车桥支架的安装座连接，使车辆行驶中的侧向力通过销轴端部的连接块接触面的摩擦力传递，而销轴端部的连接块接触面的摩擦力主要由螺栓轴向预紧力确定，销轴接触面的摩擦力不足时，会使车桥支架与推力杆之间松动。

相关技术中，为了解决上述问题，一般采用增加螺栓数量或螺栓直径来提高螺栓整体的轴向预紧力，以保证连接可靠性。

但是，采用增加螺栓数量或螺栓直径来提高螺栓整体的轴向预紧力，必须提高安装空间以满足装配需求，若安装空间受限制，通过增加螺栓数量或螺栓直径来提高螺栓轴向预紧力的方案就无法实现，因此，需要重新设计一种连接结构，提高推力杆与车桥支架连接的可靠性。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种车桥支架与推力杆的连接结构，以解决相关技术中车桥支架与推力杆的连接结构，连接不可靠的技术问题。

第一方面，提供了一种车桥支架与推力杆的连接结构，包括：

车桥支架，其间隔设有两个安装座，每个所述安装座均设有楔形凹槽，所述楔形凹槽至少一侧设有楔形面，每个所述安装座在所述楔形凹槽的下部均设有螺纹孔；

推力杆，其设有销轴，所述销轴两端均设有楔形连接块，每个楔形连接块与一个所述楔形凹槽的楔形面贴合，且与该楔形凹槽的底面留有间隙，每个所述楔形连接块上均设有通孔；

两个螺栓，每个所述螺栓穿过一个所述楔形连接块的通孔与对应的螺纹孔连接，以使所述推力杆与所述车桥支架连接。

一些实施例中，所述楔形凹槽一侧设有楔形面，另一侧为竖直面。

一些实施例中，所述楔形凹槽两侧均设有楔形面。

一些实施例中，所述楔形凹槽两侧的楔形面与竖直平面的夹角相等。

一些实施例中，所述楔形凹槽两侧的楔形面与竖直平面的夹角之和等于10°。

一些实施例中，每个楔形连接块与对应所述楔形凹槽的底面的间隙至少为3mm。

第二方面，提供了一种连接结构，包括：

安装座，其设有楔形凹槽，所述楔形凹槽至少一侧设有楔形面，所述安装座在所述楔形凹槽的下部均设有螺纹孔；

楔形连接块，其与所述楔形凹槽的楔形面贴合，且与该楔形凹槽的底面留有间隙，所述楔形连接块上设有通孔；

螺栓，其穿过所述通孔与所述螺纹孔连接，以使所述楔形连接块与所述安装座连接。

一些实施例中，所述楔形凹槽一侧设有楔形面，另一侧为竖直面。

一些实施例中，所述楔形凹槽两侧均设有楔形面。

一些实施例中，所述楔形凹槽两侧的楔形面与竖直平面的夹角相等。

本发明提供的技术方案带来的有益效果包括：

本发明实施例提供了一种车桥支架与推力杆的连接结构，通过在车桥支架的安装座上设楔形凹槽，在推力杆的销轴端部设楔形连接块，且使楔形连接块与楔形凹槽的楔形面贴合，使得销轴端部的楔形连接块有三个接触面，在螺栓轴向预紧力不变的情况下，增加销轴端部的楔形连接块的最大静摩擦力，提高车桥支架与推力杆连接的可靠性。另外，楔形凹槽具有导向性，也便于楔形连接块和楔形凹槽快速装配连接。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种车桥支架与推力杆的连接结构的示意图；

图2为本发明实施例提供的一种车桥支架与推力杆的连接结构的爆炸示意图；

图3为本发明实施例提供的楔形连接块与安装座连接的剖视图；

图4为本发明实施例提供的图3中楔形连接块的受力分析图；

图5为本发明实施例提供的楔形连接块与安装座连接的另一个剖视图；

图6为本发明实施例提供的图5中楔形连接块的受力分析图；

图7为现有连接结构中的连接块的受力分析图。

图中：1、车桥支架；11、安装座；111、楔形凹槽；112、螺纹孔；2、推力杆；21、销轴；211、楔形连接块；212、通孔；3、螺栓。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种车桥支架与推力杆的连接结构，其能解决现有车桥支架与推力杆的连接结构，连接不可靠的技术问题。

参见图1和图2所示，一种车桥支架与推力杆的连接结构，包括：车桥支架1、推力杆2以及两个螺栓3。

车桥支架1间隔设有两个安装座11，每个安装座11均设有楔形凹槽111，楔形凹槽111至少一侧设有楔形面，每个安装座11在楔形凹槽111的下部均设有螺纹孔112。具体地，楔形凹槽111一侧设有楔形面，另一侧为竖直面。或者，楔形凹槽111两侧均设有楔形面。

推力杆2设有销轴21，销轴21两端均设有楔形连接块211，每个楔形连接块211与一个楔形凹槽111的楔形面贴合，且与该楔形凹槽111的底面留有间隙，每个楔形连接块211上均设有通孔212。

每个螺栓3穿过一个楔形连接块211的通孔212与对应的螺纹孔12连接，以使推力杆2与车桥支架1连接。

本发明实施例中的一种车桥支架与推力杆的连接结构，其原理如下：

方案一

假设楔形凹槽111一侧设有楔形面，另一侧为竖直面。楔形面与竖直平面的夹角为α1，参见图3和图4所示。

根据受力分析，得出下式：

水平方向力平衡：n1*cosα1-μ*n1*sinα1＝n2

竖直方向力平衡：n1*sinα1+μ*n1*cosα1+μ*n2＝p

其中，n1为图4中楔形面的正压力；n2为图4中竖直面的正压力；p为螺栓的预紧轴力；μ为摩擦系数。

可以解得：

n1＝p/(sinα1-μ²*sinα1+2μ*cosα1)

n2＝(cosα1-μ*sinα1)*p/(sinα1-μ²*sinα1+2μ*cosα1)

此时，楔形连接块211的最大摩擦力为：

f1＝μ*p+μ*(n1+n2)

＝μ*p*[1+(1-μ²-μ)*sinα1+(1+2μ)*cosα1]/(sinα1-μ²*sinα1+2μ*cosα1)若取μ＝0.2，α1＝10°，计算得到f1＝0.896p，f1的方向为销轴21的轴线方向。图3中，楔形连接块211有三个接触面，楔形连接块211的最大摩擦力由三个接触面的摩擦力叠加求和。

另外，参见图7所示，现有技术中的销轴21端部的连接块只有两个接触面，销轴21端部的连接块的最大摩擦力由两个接触面的摩擦力叠加求和，最大摩擦力为：f0＝2*μ*p＝0.4p。

通过对比，可以得到f1＝2.24f0。由上述分析可知，采用方案一，可以增加销轴21端部的楔形连接块211的最大摩擦力，提高车桥支架1与推力杆2连接的可靠性。

方案二

假设楔形凹槽111两侧均设有楔形面，且楔形面与竖直平面的夹角分别为α1和α2，参见图5和图6所示。

根据受力分析，得出下式：

水平方向力平衡：n1*cosα1-μ*n1*sinα1＝n2*cosα2-μ*n2*sinα2

竖直方向力平衡：n1*sinα1+μ*n1*cosα1+n2*sinα2+μ*n2*cosα2＝p

其中，n1为图6中一个楔形面的正压力；n2为图6中另一个楔形面的正压力；p为螺栓的预紧轴力；μ为摩擦系数。

可以解得：

n1＝p*(cosα2-μ*sinα1)/[(1-μ²)*sin(α1+α2)+2μ*cos(α1+α2)]

n2＝p*(cosα1-μ*sinα1)/[(1-μ²)*sin(α1+α2)+2μ*cos(α1+α2)]

考虑制造工艺，楔形凹槽11两侧的楔形面与竖直面的夹角相等，α1＝α2，则

n1＝n2＝p*(cosα1-μ*sinα1)/[(1-μ²)*sin(2α1)+2μ*cos(2α1)]

此时，楔形连接块211的最大摩擦力为：

f2＝μ*p+μ*(n1+n2)

＝μ*p+2μ*p*(cosα1-μ*sinα1)/[(1-μ²)sin(2α1)+2μ*cos(2α1)]

若取μ＝0.2，α1＝10°，计算得到f2＝0.74p，f2的方向为销轴21的轴线方向。因此，可以得到f2＝1.85f0。

若取μ＝0.2，α1＝5°，计算得到f2＝0.898p。因此，可以得到f2＝2.24f0。

由上述分析可知，采用方案二，也可以增加销轴21端部的楔形连接块211的最大摩擦力，提高车桥支架1与推力杆2连接的可靠性。

另外，楔形凹槽111两侧的楔形面与竖直平面的夹角之和等于10°时，即α1+α2＝10°，可以得知方案一和方案二是等效的。

与现有技术相比，本发明实施例中的车桥支架与推力杆的连接结构，通过在车桥支架1的安装座11上设楔形凹槽111，在推力杆2的销轴21端部设楔形连接块211，且使楔形连接块211与楔形凹槽111的楔形面贴合，使得楔形连接块211有三个接触面，在螺栓轴向预紧力不变的情况下，增加楔形连接块211的最大静摩擦力，提高车桥支架1与推力杆2连接的可靠性。另外，楔形凹槽具有导向性，也便于楔形连接块和楔形凹槽快速装配连接。

作为可选的实施方式，每个楔形连接块211与对应楔形凹槽111的底面的间隙至少为3mm，避免楔形连接块211与对应的楔形凹槽111连接时，楔形连接块211与对应的楔形凹槽111的底面贴合，而影响楔形面的贴合度。

参见图3所示，本发明实施例提供了一种连接结构，包括：安装座11、楔形连接块211以及螺栓3。

安装座11设有楔形凹槽111，楔形凹槽111至少一侧设有楔形面，每个安装座11在楔形凹槽111的下部设有螺纹孔112。具体地，楔形凹槽111一侧设有楔形面，另一侧为竖直面。或者，楔形凹槽111两侧均设有楔形面。

楔形连接块211与楔形凹槽111的楔形面贴合，且与该楔形凹槽111的底面留有间隙，楔形连接块211上设有通孔212。

螺栓3穿过楔形连接块211的通孔212与对应的螺纹孔12连接，以使楔形连接块211与安装座11连接。

本发明实施例中的一种连接结构，其原理如下：

假设楔形凹槽111一侧设有楔形面，另一侧为竖直面。楔形面与竖直平面的夹角为α1，参见图3和图4所示。

根据受力分析，得出下式：

水平方向力平衡：n1*cosα1-μ*n1*sinα1＝n2

竖直方向力平衡：n1*sinα1+μ*n1*cosα1+μ*n2＝p

其中，n1为图4中楔形面的正压力；n2为图4中竖直面的正压力；p为螺栓的预紧轴力；μ为摩擦系数。

可以解得：

n1＝p/(sinα1-μ²*sinα1+2μ*cosα1)

n2＝(cosα1-μ*sinα1)*p/(sinα1-μ²*sinα1+2μ*cosα1)

此时，楔形连接块211的最大摩擦力可为：

f1＝μ*p+μ*(n1+n2)

＝μ*p*[1+(1-μ²-μ)*sinα1+(1+2μ)*cosα1]/(sinα1-μ²*sinα1+2μ*cosα1)若取μ＝0.2，α1＝10°，计算得到f1＝0.896p，f1的方向为楔形连接块211沿楔形凹槽11滑动的方向。图4中，楔形连接块211有三个接触面，楔形连接块211的最大摩擦力由三个接触面的摩擦力叠加求和。

另外，参见图7所示，现有技术中的连接块只有上下两个接触面，连接块的最大摩擦力由两个接触面的摩擦力叠加求和，最大摩擦力为：f0＝2*μ*p＝0.4p。

通过对比，可以得到f1＝2.24f0。由上述分析可知，采用方案一，可以增加销轴21端部的楔形连接块211的最大摩擦力，提高车桥支架1与推力杆2连接的可靠性。

与现有技术相比，本发明实施例中的连接结构，通过在安装座11上设楔形凹槽111，使楔形连接块211与楔形凹槽111的楔形面贴合，在螺栓轴向预紧力不变的情况下，楔形连接块211与楔形凹槽111的最大静摩擦力比现有技术方案的最大静摩擦力大，改善楔形连接块211与安装座11的连接结构的可靠性。

作为可选的实施方式，每个楔形连接块211与对应楔形凹槽111的底面的间隙至少为3mm，避免楔形连接块211与对应的楔形凹槽111连接时，楔形连接块211与对应的楔形凹槽111的底面贴合，从而影响楔形面的贴合度。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，在本发明中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文发明的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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