一种重型商用车用平衡轴支架的制作方法

本实用新型属于汽车平衡悬架技术领域，适用于重型商用车，聚义涉及一种重型商用车用平衡轴支架。

背景技术：

平衡轴支架作为断开式平衡悬架中最重要的承载件，目前按支架与轴的装配形式划分,主要存在支架轴分体和支架轴一体式两种结构。对于支架轴分体式结构,存在结构重、装配时间长、成本高等劣势。

专利文献1(CN205130848U)提供一种重型汽车平衡轴支架及采用该平衡轴支架的重型汽车,其可以应用于匹配双金属复合衬套、脂润滑结构的轻量化断开式后平衡悬架中,不仅可以满足车辆的轻量化需求,还能够满足较大的载重需求。支架采用腔体式与加强筋相互配合的结构,集成导向板、推力杆及下加强板的安装位置,车架安装部包括侧板、水平板分别与车架腹面、横梁连接；支架主体中心采用V型结构,分为上、下两个腔体,上侧腔体主要用于支撑平衡轴和横梁,将平衡轴配合部位与车架相连接,下侧腔体主要用于支撑推力杆集成部位和下加强板集成部位。

专利文献2(CN204354761U)中公开了一种平衡轴支架结构。该平衡轴支架结构包括：平衡轴支架,所述平衡轴支架适于设置在汽车的车架纵梁上,所述平衡轴支架上设置有螺套安装座；螺套,所述螺套可拆卸地安装在所述螺套安装座上。根据本实用新型实施例的用于汽车的平衡轴支架结构,通过在平衡轴支架上设置螺套安装座,同时将螺套安装在螺套安装座上。

专利文献3(CN202264618U)包括连接车架和推力杆的架体,所述架体中部为倒三角形的立壁,架体的上下两端为与立壁横向垂直连接的侧壁,架体上端侧壁的两端均设置有连接车架的连接螺栓,架体下端的侧壁连接推力杆。

专利文献1、2和专利文献3公开的平衡轴支架虽然实现支架与轴的集成，但与横梁连接孔位与纵梁跨距过大，容易造成螺栓断裂。而专利文献2所示的支架，v推支架机加相对占用空间过大，费时费力。虽能通过螺套解决松动问题，但与无螺纹方案比在机加维护成本及难度上并不占优势。

后期出现的一体式支架轴结构虽然能够降低成本，但普遍存在局部连接螺栓受力偏大的问题，如图1中纵梁幅面连接孔1a和横梁连接孔1b。一旦载荷超过临界值，螺栓疲劳断裂造成支架及系统失效。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种重型商用车用平衡轴支架，以解决平衡轴支架纵梁幅面连接孔及横梁连接孔承载能力不足导致系统承载能力下降的问题，同时也解决平衡轴支架结构较笨重成本高的问题，以满足车辆轻量化和承载需求，结合说明书附图，本实用新型的技术方案如下：

一种重型商用车用平衡轴支架，该平衡轴支架沿车架左右对称布置，所述平衡轴支架顶部垂直于平衡轴支架主体设有一个顶面，在所述顶面上开有用于与车架横梁连接的第一连接孔21，所述第一连接孔21成“一”字型均匀排开；

在平衡轴支架的底部两侧设有下推力杆安装凸台，在两凸台上分别开有用于连接中后桥下推力杆的第三连接孔23；

在平衡轴支架顶面的上方，从两侧向上延伸出两个矩形连接面，在两个矩形连接面上分别开有用于与车架纵梁的幅面连接的两行第二连接孔22；

在平衡轴支架的下方，顺着平衡轴支架内侧设有凸起，在凸起处上、下开有两个用于与连接左右平衡轴支架的下连接板连接的第四连接孔24；

在平衡轴支架的中部，垂直于平衡轴支架向外侧延伸一段空心轴25。

一种重型商用车用平衡轴支架，其中，在所述第一连接孔21下方的平衡轴支架主体中部的内面上开有第一工艺孔27，所述第一工艺孔27为“勺子”形凹槽；在所述第一工艺孔27与平衡轴支架外侧的空心轴25之间贯通地开有第二工艺孔28，所述工艺孔28外侧呈圆柱形，所述工艺孔28内侧呈圆锥形；在所述第一工艺孔27下方的平衡轴支架主体内侧，垂直于平衡轴支架主体平面开有圆柱形的凹槽，该圆柱形凹槽为第三工艺孔。

一种重型商用车用平衡轴支架，其中，所述顶面为垂直于平衡轴支架主体向内的齿形外沿，所述齿形外沿的“齿”为六个长圆凸台，所述六个长圆凸台为对称结构，其一侧从边缘向中间依次为第一长圆凸台21a、第二长圆凸台21b和第三长圆凸台21c，所述第一连接孔21分别对应开设在六个长圆凸台上。

一种重型商用车用平衡轴支架，其中，所述两行第二连接孔22中，每行第二连接孔22的数量为5个。

一种重型商用车用平衡轴支架，其中，在所述空心轴25的外端的外圆表面开有环形凹槽26。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型所述重型商用车用平衡轴支架，不仅采用了一体化的平衡轴和支架，提高生产效率，降低了成本。同时设置跨距较小的单行六凸台横梁连接孔及双排2×5的阵列纵梁幅面连接孔结构提高了螺栓承载强度，具有重量轻、寿命长、可变型适用多种吨位悬架的优点。

附图说明

图1现有技术中的平衡轴支架的立体结构示意图；

图2为本实用新型所述的平衡轴支架的正面立体结构示意图；

图3为本实用新型所述的平衡轴支架的背面立体结构示意图；

图4为本实用新型所述的平衡轴支架的剖视结构示意图；

图5为本实用新型所述的平衡轴支架与现有技术中的平衡轴支架的技术效果数据对比图。

图中：

1a-纵梁幅面连接孔； 1b-横梁连接孔；

21-第一连接孔； 21a-第一长圆凸台； 21b-第二长圆凸台； 21c-第三长圆凸台；

22-第二连接孔； 23-第三连接孔 24-第四连接孔； 25-空心轴；

26-环形凹槽； 27-第一工艺孔； 28-第二工艺孔； 29-第三工艺孔。

具体实施方式

为了进一步阐述本实用新型的技术方案，结合说明书附图，本实用新型的具体实施方式如下：

本实用新型公开了一种重型商用车用平衡轴支架，该平衡轴支架沿车架左右对称布置。如图2所示，本实用新型所述平衡轴支架主体为倒三角形板状结构，在平衡轴支架主体顶部垂直于平衡轴支架主体向内设有一外沿结构，该外沿结构即为平衡轴支架的顶面，在所述顶面上开有一排第一连接孔21，所述第一连接孔21成“一”字型均匀排开，所述第一连接孔21用于与车架横梁连接；在本实施例中，所述顶面进行优化设计，所述顶面为垂直于平衡轴支架主体向内的齿形外沿，所述齿形外沿的“齿”为六个长圆凸台，所述六个长圆凸台为对称结构，其一侧从边缘向中间依次为第一长圆凸台21a、第二长圆凸台21b和第三长圆凸台21c。所述第一连接孔21分别对应开设在六个长圆凸台上，该齿形顶面的设计目的在于：所述顶面与车架横梁底面接触，并通过连接孔21与横梁螺栓连接。连接孔21的单行阵列排布形式是通过拓扑优化技术获得的最佳布置，该阵列距车架纵梁距离相对短，转递到纵梁连接的支架顶面的弯矩相对现有支架大幅减少，螺栓松动及断裂的风险大幅降低，同时纵梁应力会减少；支架及连接车架的承载能力同步提升。

在平衡轴支架的底部，向者平衡轴支架主体的外侧延伸有一桥架结构，在桥架尾端左、右两侧设有下推力杆安装凸台，在两凸台上分别开有第三连接孔23，所述第三连接孔23用于连接中后桥下推力杆；在平衡轴支架顶面的上方，沿着平衡轴支架主体顶两侧向上延伸出两个矩形连接面，在两个矩形连接面上分别开有两行第二连接孔22，每行第二连接孔22的数量为5个，即每个连接面上均开有2×5阵列的第二连接孔22，所述第二连接孔22用于与车架纵梁的幅面连接。

如图3所示，在平衡轴支架主体的中部，垂直于平衡轴支架主体向平衡轴支架主体的外侧延伸有一段空心轴25，在所述空心轴25的外端的外圆表面开有环形凹槽26，所述空心轴装配钢板弹簧衬套，而环形凹槽是防止衬套在轴向窜动，共同承受来自中后桥的载荷。

如图2所示，在平衡轴支架的下方，顺着平衡轴支架主体的内侧并垂直于平衡轴支架主体设有矩形凸起结构，在所述矩形凸起结构上，沿上、下开有两个第四连接孔24，所述第四连接孔24用于与连接左右平衡轴支架的下连接板连接。

如图4所示，为了降重并提升平衡轴支架的强度，在所述第一连接孔21下方的平衡轴支架主体中部的内面上开有第一工艺孔27，所述第一工艺孔27为“勺子”形凹槽结构；在所述第一工艺孔27与平衡轴支架外侧的空心轴25之间贯通地开有第二工艺孔28，所述工艺孔28外侧呈圆柱形，所述工艺孔28内侧呈圆锥形；在所述第一工艺孔27下方的平衡轴支架主体内侧，垂直于平衡轴支架主体平面开有圆柱形的凹槽，该圆柱形凹槽为第三工艺孔。

上述工艺孔的结构形式是通过结构与工艺同步优化手段进行优化得到，首先拓扑优化得到大致结构，然后结合材料工艺对结构工艺性进行优化，最后通过对孔型的细节优化得到最终形状。

根据上述对本实用新型所述的一种重型商用车用平衡轴支架的结构描述，如图5所示，与现有技术中的重型商用车用平衡轴支架相比，本实用新型所述的重型商用车用平衡轴支架的重量减少了30％；与现有技术中的重型商用车用平衡轴支架相比，本实用新型所述的重型商用车用平衡轴支架的制造成本减少了26％；与现有技术中的重型商用车用平衡轴支架相比，本实用新型所述的重型商用车用平衡轴支架的承载能力提高了34％。故，本实用新型所述技术方案有效解决了平衡轴支架纵梁幅面连接孔及横梁连接孔承载能力不足导致系统承载能力下降的问题，同时也解决平衡轴支架结构较笨重成本高的问题，以满足车辆轻量化和承载需求。