專利名稱：一種消除卡滯現(xiàn)象的三輪汽車懸架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種三輪汽車懸架，特別涉及雙叉管和多叉管型懸架的結(jié)構(gòu)設(shè)計，屬于三輪汽車技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前市售三輪汽車多采用叉管型懸架，有雙叉管，四叉管，六叉管等懸架結(jié)構(gòu)。其中使用最普遍的是雙叉管型:即左右各一支叉管騎跨于輪軸之上，每支叉管又由上、下二支叉管套裝組合而成。二支上叉管上端加工為錐柱。插入上聯(lián)板的錐孔內(nèi)，由叉管螺母鎖緊，形成一個“ Π ”字形上叉管組件。二支下叉管下端焊有與下聯(lián)板一體的下叉頭，下聯(lián)板橫向鉆有；輪軸孔，通過輪軸螺母將下叉頭固定在車輪的輪轂上，形成一個倒置的“ Π ”字形下叉管組件。最后將上叉管組件插入下叉管組件內(nèi)，形成懸架。為使懸架上下伸縮靈活，要求:①組件內(nèi)各叉管要平行。②上下叉管之間的間距相等。間距可通過選擇輪轂墊片予以調(diào)整，而各叉管間的平行度則全靠加工工藝來保證。限于當前工藝水平及加工成本，很難避免上、下叉管組件叉管間出現(xiàn)內(nèi)外八字。一旦上下組件裝好后，二叉管間的內(nèi)外八字很難矯正，只能強力插入。故在上下叉管間必然產(chǎn)生裝配應(yīng)力，從而產(chǎn)生摩擦力，影響懸架的減振效果。例如采用二支內(nèi)外徑為Φ43Χ38，長為40的上叉管，組裝為上叉管組件后，二上叉管下端點若出現(xiàn)1_的內(nèi)外八字(這是目前工藝水平下常出現(xiàn)的偏差)，即使下叉管組件的二支叉管完全平行，上下叉管 在聯(lián)板處的間距也相等，若將上叉管組件強行插入下叉管組件，則計算表明上下叉管間要產(chǎn)生50-60kg的摩擦力，即欲使上下叉管相對運動，必須外加干擾力大于50-60kg，否則該懸架將處于卡滯狀態(tài)。不能起緩沖和減振作用。若下叉管組件叉管間也存在內(nèi)外八字或在聯(lián)板處與上叉管組件之間的間距不等，則上下叉管之間的摩擦力還要翻番。若懸架采用多叉管，其卡滯問題要比二叉管嚴重得多。以四叉管懸架為例:上叉管組件是由四支上叉管固定于上聯(lián)板，下叉管組件是由四支下叉管固定在下聯(lián)板，上、下叉管的自由端點各形成兩個四邊形，各四邊形的端點存在6個間距(四個邊距，二個對角距)，為使上下叉管組件順利插入，要求:①各叉管相互平行，②上下叉管組對應(yīng)的6個間距要相等。受當前工藝水平及加工成本所限，上述要求無法滿足，這促使我們尋求一種新的叉管與聯(lián)板的連接結(jié)構(gòu)，以消除二叉管及多叉管懸架的裝配應(yīng)力。又由于三輪汽車叉管存在約20°的后傾角，前輪輪軸上所受的地面反力P將出現(xiàn)橫向力=Px=Psina。此力將在承受側(cè)向力的主叉管的襯套上產(chǎn)生正壓力，從而產(chǎn)生摩擦力F。設(shè)某三輪汽車前輪負荷為P=IOOOkg,可算出該懸架由于重力而產(chǎn)生的摩擦力大約為F=150kg,且不管是二叉管或是多叉管，只要有重力存在，該摩擦力就存在，故這也是引起懸架卡滯問題的另一重要因素。為減少該摩擦力，將承載彈簧從輪軸向前移一個適當?shù)木嚯xe,使其滿足:L2tan a〈eCI^tan α式中LpL2為主叉管上下襯套到輪軸21的距離。此法在雙叉管型懸架上十分有效。一般可使懸架摩擦力減少2/3。但是在四叉管及多叉管懸架中幾乎沒有效果。原因不出在此方案上，而出在多叉管過定位引起的裝配應(yīng)力過大，而把彈簧前移的效果全抵消了！故若能改進多叉管懸架中的叉管與聯(lián)板的連接結(jié)構(gòu)，再與彈簧移位方案相結(jié)合即能生產(chǎn)出減振性能更好的多叉管懸架。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種消除卡滯現(xiàn)象的三輪汽車懸架，以消除二叉管或多叉管懸架的裝配應(yīng)力，有效降低懸架叉管間的摩擦力，從而緩解或消除三輪汽車懸架卡滯現(xiàn)象。本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種消除卡滯現(xiàn)象的三輪汽車懸架，含有主叉管、副叉管、上聯(lián)板、下聯(lián)板、承載彈簧、阻尼筒和輪軸，所述的主叉管包括主上叉管和主下叉管，所述的副叉管包括副上叉管和副下叉管，其特征在于:所述主上叉管與上聯(lián)板的連接采用角度微調(diào)的“球面一錐孔”結(jié)構(gòu)(10)，即主上叉管上端的粗管柱與細管柱的過渡面采用球面；球面直徑R與粗管柱直徑相同；上聯(lián)板的錐孔大直徑與球面直徑相同，允許叉管軸線繞球心作微小擺動；主叉管下叉頭與主下叉管的連接采用角度微調(diào)的 “球臺一圓孔”結(jié)構(gòu)，球面凸臺與下叉管內(nèi)孔采用過盈的配合，過盈應(yīng)力σ應(yīng)滿足:os〈0〈0b，其中:Os流動應(yīng)力，0)3斷裂應(yīng)力；在上、下聯(lián)板上分別焊有圓板，副叉管與上、下聯(lián)板的連接均采用“滾動球鉸”結(jié)構(gòu)，即將副上叉管上端面和副下叉管的下端面均設(shè)計為球面，該球面在圓板的平面上滾動；球面半徑R滿足:R=r/sin0，其中r為副叉管上端蓋和副叉管下端蓋的柱面半徑，Θ為副叉管的允許擺角；球面中心有孔，由置于上下圓板I中心的銷柱限位，銷柱與孔的徑向間隙為ΛΧ，端蓋內(nèi)表面與銷柱上的擋圈之間的軸向間隙為ΛΖ，ΛΧ、ΛΖ應(yīng)滿足:AX=R(0-sin9), AZ=R(1-C0S Θ)，式中R為端蓋球面半徑，Θ為副叉管允許擺角。本發(fā)明的又一技術(shù)特征還在于:承載彈簧的軸線從輪軸處向前平移，距離e滿足:L2tan a〈elitan α，式中α為叉管后傾角，L1'L2分別為主叉管上下襯套到輪軸的距離；若承載彈簧為兩支，則平移距離e即為移后彈簧軸線到輪軸的距離；若支承彈簧為四支，則平移距離e為當量移距，它是四支彈簧的合力作用線到輪
權(quán)利要求
1.一種消除卡滯現(xiàn)象的三輪汽車懸架，含有主叉管、副叉管、上聯(lián)板(13)、下聯(lián)板(I)、承載彈簧(19)、阻尼筒(3)和輪軸(21)，所述的主叉管包括主上叉管(9)和主下叉管(4)，所述的副叉管包括副上叉管(18)和副下叉管(20)，其特征在于:所述主上叉管與上聯(lián)板(13)的連接采用角度微調(diào)的“球面一錐孔”結(jié)構(gòu)(10)，即主上叉管上端的粗管柱與細管柱的過渡面采用球面；球面直徑R與粗管柱直徑相同；上聯(lián)板的錐孔大直徑與球面直徑相同，允許叉管軸線繞球心作微小擺動；主叉管下叉頭(2)與主下叉管(4)的連接采用角度微調(diào)的“球臺一圓孔”結(jié)構(gòu)，球面凸臺與下叉管內(nèi)孔采用過盈的配合，過盈應(yīng)力σ應(yīng)滿足:0s〈0〈0b，其中:σ s流動應(yīng)力，σ b斷裂應(yīng)力； 在上、下聯(lián)板上分別焊有圓板(15)，副叉管與上、下聯(lián)板的連接均采用“滾動球鉸”結(jié)構(gòu)，即將副上叉管上端面和副下叉管的下端面均設(shè)計為球面，該球面在圓板(15)的平面上滾動；球面半徑R滿足:R=r/sin Θ，其中r為副叉管上端蓋(16a)和副叉管下端蓋(16b)的柱面半徑，Θ為副叉管的允許擺角；球面中心有孔，由置于上下圓板(15)中心的銷柱(14)限位，銷柱與孔的徑向間隙為ΛΧ，端蓋內(nèi)表面與銷柱上的擋圈(17)之間的軸向間隙為ΔΖ, Λ X、Λ Z應(yīng)滿足:AX=R (Θ-sin θ)，Λ Z=R (1-cos Θ )，式中R為端蓋球面半徑，Θ為副叉管允許擺角。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種消除卡滯現(xiàn)象的三輪汽車懸架，其特征在于:承載彈簧(19)的軸線從輪軸(21)處向前平移，距離e滿足:L2tan a〈eljan α，式中α為叉管后傾角，U、L2分別為主叉管上下襯套到輪軸(21)的距離； 若承載彈簧為兩支，則平移距離e即為移后彈簧軸線到輪軸(21)的距離； 若支承彈簧為四支，則平移距離e為當量移距，它是四支彈簧的合力作用線到輪軸(21)的距離，則
全文摘要
一種消除卡滯現(xiàn)象的三輪汽車懸架，可用于雙叉管型和多叉管型懸架。本發(fā)明的技術(shù)方案是①將主上叉管與上聯(lián)板的連接采用角度微調(diào)的“球面—錐孔”結(jié)構(gòu)，主叉管下叉頭與主下叉管的連接采用角度微調(diào)的“球臺—圓孔”結(jié)構(gòu)，以解決懸架叉管不平行引起的卡滯現(xiàn)象；②副叉管與上、下聯(lián)板的連接均采用“滾動球鉸”結(jié)構(gòu)，使之可適應(yīng)主副叉管之間的微小角度偏差，而當主叉管的變形較大時，副叉管又會協(xié)助主叉管提供一定的抗彎剛度；③采用“懸架彈簧移位”方案，即將彈簧從輪軸向前移動適當距離，以減少由于重力在上下叉管間引起的摩擦力。采用上述諸措施之后，可使懸架叉管間的摩擦力成倍下降，有效解決懸架叉管不平行及叉管后傾引起的卡滯現(xiàn)象。
文檔編號B60G15/02GK103171395SQ201310092690
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月21日
發(fā)明者丁占鰲 申請人:丁占鰲