一種仿生無(wú)大梁半掛車(chē)架的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種車(chē)架，尤其涉及一種仿生無(wú)大梁半掛車(chē)架，屬于半掛車(chē)設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國(guó)內(nèi)外的半掛車(chē)設(shè)計(jì)中，半掛車(chē)的車(chē)架都是由大型工字鋼、槽鋼組成的梯形車(chē)架，整車(chē)的全部載荷由車(chē)架承擔(dān)。在半掛車(chē)中，車(chē)架的強(qiáng)度設(shè)計(jì)主要從抗彎、抗扭兩個(gè)問(wèn)題入手；在縱向上設(shè)計(jì)截面較高大的“工”字形或槽型截面的兩根縱梁和兩根邊梁以承擔(dān)垂直載荷(抗彎)，在橫向上(縱梁、邊梁之間)設(shè)計(jì)截面較小的橫梁，以連接縱梁和橫梁，并承擔(dān)橫向載荷(抗扭);縱梁、邊梁、橫梁組成橫截面為梯形或矩形的車(chē)架。但由于“工”字形或槽型截面的抗扭能力及橫向穩(wěn)定型均較差，無(wú)法分擔(dān)扭矩；而橫梁由于其截面較小，且與縱梁、橫梁的連接面積有限，也無(wú)法有效分擔(dān)垂直載荷。其設(shè)計(jì)結(jié)果必然是，縱梁抗彎，橫梁抗扭，各干各的活兒，彼此互不分擔(dān)；未能充分發(fā)揮所有元件的自有能力，造成車(chē)架自重大、載荷能力低、質(zhì)量利用系數(shù)低，橫向穩(wěn)定型差，抵抗振動(dòng)性能差的結(jié)果。
[0003]對(duì)于減輕自重，提高質(zhì)量利用系數(shù)問(wèn)題，當(dāng)前主要是從材料上入手，利用低密度、高強(qiáng)度、高成本的輕質(zhì)材料鋁合金和碳纖維等替代傳統(tǒng)材料，此方法減重效果雖然明顯，但也存在一定的缺陷:這些輕質(zhì)材料在與傳統(tǒng)材料連接而構(gòu)成承載結(jié)構(gòu)時(shí)，由于無(wú)法采用低成本的焊接形式，而不得不采用成本較高的絕緣鉚接、絕緣螺接或粘接等工藝方式，且這些連接方式也很難快速有效的傳遞載荷。這不僅使得車(chē)架的原材料成本及制造成本大幅上升，同時(shí)還會(huì)在異種材料的連接處產(chǎn)生應(yīng)力集中而造成早期損壞的隱患。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型提供了一種設(shè)計(jì)合理，強(qiáng)度高，剛度好，自重輕，耗材少，承載能力大，油耗少，制造和使用成本低、故障率低，使用壽命長(zhǎng)的仿生無(wú)大梁半掛車(chē)架。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種仿生無(wú)大梁半掛車(chē)架，由脊骨管狀梁，一端與脊骨管狀梁咬合連接并設(shè)置在脊骨管狀梁兩側(cè)的若干根變截面橫梁，用于將位于脊骨管狀梁兩側(cè)的若干根變截面橫梁另一端連接的邊梁，位于脊骨管狀梁兩端，將脊骨管狀梁或邊梁連成一體的變截面貫通橫梁共同組成。
[0006]進(jìn)一步的，仿生無(wú)大梁半掛車(chē)架的框架結(jié)構(gòu)是長(zhǎng)方形、方形、梯形或三角形中的一種。
[0007]進(jìn)一步的，仿生無(wú)大梁半掛車(chē)架的框架結(jié)構(gòu)橫斷面的形狀是長(zhǎng)方形、方形、梯形或三角形中的一種。
[0008]進(jìn)一步的，所述脊骨管狀梁、變截面橫梁、邊梁、變截面貫通橫梁的結(jié)構(gòu)是直梁、折線梁或曲梁中的一種。
[0009]進(jìn)一步的，所述變截面橫梁與脊骨管狀梁的連接關(guān)系為垂直或傾斜。
[0010]進(jìn)一步的，所述若干根變截面橫梁在車(chē)架上為彼此平行、交錯(cuò)或交叉。
[0011 ] 進(jìn)一步的，所述脊骨管狀梁的截面是空心圓管。
[0012]進(jìn)一步的，所述變截面橫梁的截面是圓形、矩形、方形、工字型或槽型中的一種；所述邊梁的截面是圓形、矩形、方形、工字型、Z字型或槽型中的一種；所述變截面貫通橫梁的截面是圓形、矩形、方形、工字型或槽型中的一種。
[0013]進(jìn)一步的，所述脊骨管狀梁與變截面橫梁之間是焊接、鉚接、螺接中的一種；所述脊骨管狀梁與變截面貫通橫梁之間是焊接、鉚接、螺接中的一種；所述邊梁與變截面橫梁之間是焊接、鉚接、螺接中的一種；所述邊梁與變截面貫通橫梁之間是焊接、鉚接、螺接中的一種。
[0014]本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果是:由于在結(jié)構(gòu)上各個(gè)元件都參與并擔(dān)負(fù)抗彎、抗扭的任務(wù)，充分發(fā)揮各個(gè)元件自身的能力，實(shí)現(xiàn)了全承載，在同等條件下提高了材料利用率，降低了各個(gè)元件的自重，提高了質(zhì)量利用系數(shù)，達(dá)到了減輕自重的目的；通過(guò)脊骨管狀梁將所有咬合連接在其上的變截面橫梁連接在一起形成一個(gè)完整的承載有機(jī)體，有效規(guī)避了連接節(jié)點(diǎn)處常出現(xiàn)的應(yīng)力集中問(wèn)題，使得車(chē)架的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性得到了提升；由于實(shí)現(xiàn)了全承載，在應(yīng)對(duì)各種工況時(shí)的變形幅度大為減小，提升了行駛穩(wěn)定性；由于減輕了自重，節(jié)省了原材料消耗，也使車(chē)輛在使用中降低了燃油消耗，減低了車(chē)架偏載的幾率，改善了行駛中輪胎的受力狀況，減輕了輪胎的磨損，延長(zhǎng)了輪胎的使用壽命，也使得車(chē)輛能為所承運(yùn)的貨物提供更好的保護(hù)。
[0015]【附圖說(shuō)明】:
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的論述。
[0017]圖1是本實(shí)用新型的車(chē)架結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是本實(shí)用新型的車(chē)架結(jié)構(gòu)橫斷面示意圖。
[0019]圖中:1、脊骨管狀梁，2、變截面橫梁，3、邊梁，4、變截面貫通橫梁。
【具體實(shí)施方式】
[0020]一種仿生無(wú)大梁半掛車(chē)架，由脊骨管狀梁I，一端與脊骨管狀梁咬合連接并設(shè)置在脊骨管狀梁兩側(cè)的若干根變截面橫梁2，用于將位于脊骨管狀梁兩側(cè)的若干根變截面橫梁另一端連接的邊梁3，位于脊骨管狀梁兩端，將脊骨管狀梁1、邊梁3連成一體的變截面貫通橫梁4共同組成。在專用的工裝臺(tái)上，按照?qǐng)D1所示將脊骨管狀梁I和變截面橫梁2按設(shè)計(jì)確定的間距彼此咬合連接，就像脊椎動(dòng)物一副骨架中的每塊骨頭一樣，然后將邊梁3與各個(gè)變截面橫梁2連接，最后用變截面貫通橫梁4將脊骨管狀梁I和邊梁3連接起來(lái)構(gòu)成仿生車(chē)架。
[0021]仿生無(wú)大梁半掛車(chē)架的框架結(jié)構(gòu)是長(zhǎng)方形、方形、梯形或三角形中的一種。
[0022]仿生無(wú)大梁半掛車(chē)架的框架結(jié)構(gòu)橫斷面的形狀是長(zhǎng)方形、方形、梯形或三角形中的一種。
[0023]所述脊骨管狀梁1、變截面橫梁2、邊梁3、變截面貫通橫梁4的結(jié)構(gòu)是直梁、折線梁或曲梁中的一種。
[0024]所述變截面橫梁2與脊骨管狀梁I的連接關(guān)系為垂直或傾斜。
[0025]所述若干根變截面橫梁2在車(chē)架上為彼此平行、交錯(cuò)或交叉。
[0026]所述脊骨管狀梁I的截面為空心圓管。此項(xiàng)為優(yōu)選，申請(qǐng)人對(duì)脊骨管狀梁采用空心方形管、空心三角形管等方式，最后確認(rèn)在空心圓管時(shí)效果最佳。
[0027]所述變截面橫梁2的截面是圓形、矩形、方形、工字型或槽型中的一種；所述邊梁3的截面是圓形、矩形、方形、工字型、Z字型或槽型中的一種；所述變截面貫通橫梁4的截面是圓形、矩形、方形、工字型或槽型中的一種。
[0028]所述脊骨管狀梁I與變截面橫梁2之間是焊接、鉚接、螺接中的一種；所述脊骨管狀梁I與變截面貫通橫梁4之間是焊接、鉚接、螺接中的一種；所述邊梁3與變截面橫梁2之間是焊接、鉚接、螺接中的一種；所述邊梁3與變截面貫通橫梁4之間是焊接、鉚接、螺接中的一種。
[0029]在車(chē)架承載過(guò)程中，車(chē)架在垂直載荷作用下，由理論力學(xué)和材料力學(xué)可知:沿縱向布置的脊骨管狀梁1、邊梁3就會(huì)承受垂直載荷產(chǎn)生的彎矩，其內(nèi)部相應(yīng)產(chǎn)生彎曲內(nèi)應(yīng)力，各自必然要