本發(fā)明涉及車輛結構設計領域，特別是涉及一種商用車雙點前牽引結構校核方法，以及一種商用車前牽引結構。

背景技術：

1、商用車包括貨運汽車和客車，其中，貨運汽車的車架結構與客車、一般乘用車明顯不同，通常是采用縱橫梁的框架結構，車輛的動力系統(tǒng)、駕駛室和載貨部分加裝在車架上。牽引梁是商用車不可缺少的結構，在車輛失去動力以及需要脫困時，可通過其他車輛牽引脫困。商用車的牽引梁安裝在車架前部，通常與車架縱梁垂直設置。

2、目前，大部分商用車采用單點牽引的拖車形式，即牽引點位于牽引梁中部?？梢?，單點牽引時，牽引梁的中部和連接車架縱梁的兩端受相反方向的拉力，進而對牽引梁產(chǎn)生較大的彎矩，容易導致牽引梁變形。

3、雙點牽引可解決單點牽引的彎矩問題，具體的，牽引梁上設置兩個牽引點，且分別位于牽引梁的兩端位置，即更加靠近車架縱梁的連接處，減少了牽引力與車架縱梁的反力之間的距離，同時雙點牽引的被牽引車輛在左右方向上也更加穩(wěn)定。

4、在設計階段，需要對雙點牽引結構進行校核。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明針對目前在設計階段需要對雙點牽引結構進行校核的問題，提供了一種商用車雙點前牽引結構校核方法。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為，一種商用車雙點前牽引結構校核方法，包括以下步驟：

3、s1.建立牽引結構有限元模型，牽引結構有限元模型包括兩條車架縱梁，兩條車架縱梁的前部設有前牽引裝置，前牽引裝置包括分別固定安裝在兩條車架縱梁前端的組合支架，以及兩個組合支架共同固定安設的牽引梁；

4、s2.向有限元模型添加約束條件；

5、s3.向有限元模型施加邊界載荷，分析前牽引裝置的應力；

6、s4.根據(jù)分析結果對有限元模型進行優(yōu)化。

7、本方案采用有限元分析，通過添加約束模擬拖車時牽引梁、車架等結構的真實工況，然后模擬施加牽引力，對車架與前牽引裝置進行結構校核優(yōu)化，在設計階段保證前牽引裝置的強度性能。

8、優(yōu)選的，所述牽引結構還包括后連接梁和前連接梁，后連接梁的兩端分別與兩個組合支架的下部后側固定連接，前連接梁的兩端分別與兩個組合支架的下部前側固定連接。

9、優(yōu)選的，步驟s2中，約束車架后端的x、y、z平動與轉(zhuǎn)動自由度。

10、優(yōu)選的，步驟s3中，邊界載荷包括水平牽引工況和垂直牽引工況，對不同工況分別分析。

11、優(yōu)選的，水平牽引工況包括：

12、水平斜向牽引：在牽引梁的第一端施加牽引力f1，f1=?fcos(∠a)，在牽引梁的第二端施加牽引力f2，f2=?fcos(∠b)；f為f1與f2的合力，f的方向與牽引梁之間為50°；

13、水平直向牽引：在牽引梁的第一端施加牽引力f3，f3=?fcos(∠c)，在牽引梁的第二端施加牽引力f4，f4=?fcos(∠c)；f為f3與f4的合力，f的方向與牽引梁之間為90°；

14、∠a、∠b和∠c?通過牽引繩和牽引梁的長度確定。

15、優(yōu)選的，垂直牽引工況包括：

16、垂直斜上牽引：在牽引梁兩端分別施加牽引力f/2，方向在豎直面內(nèi)與車輛前進方向成+6°夾角；

17、垂直斜上牽引：在牽引梁兩端分別施加牽引力f/2，方向在豎直面內(nèi)與車輛前進方向成-6°夾角。

18、設定不同牽引工況，對前牽引裝置進行全面的校核分析。

19、優(yōu)選的：

20、f=mg/2

21、式中：m為商用車最大允許總質(zhì)量，單位為千克；g為重力加速度，取9.8m/s2。

22、優(yōu)選的，步驟s3中，前牽引裝置最大應力不超過其材料的抗拉強度。

23、優(yōu)選的，還包括輕量化設計：根據(jù)步驟s3的分析結果，在應力小的位置添加鏤空結構或去除材料，然后重新分析。

24、另一方面，本發(fā)明還提供一種商用車前牽引結構，包括兩條車架縱梁，兩條車架縱梁的前端外側分別安裝有組合支架，兩個組合支架的前端面上共同安裝有牽引梁，牽引梁的兩端分別與兩個組合支架固定連接，牽引梁的兩端設有牽引位點；兩個組合支架上還共同安裝有后連接梁和前連接梁，后連接梁的兩端分別與兩個組合支架的下部后側固定連接，前連接梁的兩端分別與兩個組合支架的下部前側固定連接。

25、通過以上技術方案可以看出，本發(fā)明的優(yōu)點為：本方案采用雙點牽引梁結構，相比于單牽引橫梁可有效分攤牽引力，使前牽引橫梁受力更加均勻，減少應力集中大小，其優(yōu)化過程中所使用的仿真方法可模擬牽引工況，并對不同的牽引方向分別分析，高效分析車輛各種使用工況下的前牽引橫梁的受力情況，識別風險點，縮短前牽引橫梁開發(fā)周期，并保證定型結構的可靠性。

技術特征：

1.一種商用車雙點前牽引結構校核方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權利要求1所述的商用車雙點前牽引結構校核方法，其特征在于，所述牽引結構還包括后連接梁和前連接梁，后連接梁的兩端分別與兩個組合支架的下部后側固定連接，前連接梁的兩端分別與兩個組合支架的下部前側固定連接。

3.根據(jù)權利要求1所述的商用車雙點前牽引結構校核方法，其特征在于，步驟s2中，約束車架后端的x、y、z平動與轉(zhuǎn)動自由度。

4.根據(jù)權利要求1所述的商用車雙點前牽引結構校核方法，其特征在于，步驟s3中，邊界載荷包括水平牽引工況和垂直牽引工況，對不同工況分別分析。

5.根據(jù)權利要求4所述的商用車雙點前牽引結構校核方法，其特征在于，水平牽引工況包括：

6.根據(jù)權利要求4所述的商用車雙點前牽引結構校核方法，其特征在于，垂直牽引工況包括：

7.根據(jù)權利要求5或6所述的商用車雙點前牽引結構校核方法，其特征在于：

8.根據(jù)權利要求1所述的商用車雙點前牽引結構校核方法，其特征在于，步驟s3中，前牽引裝置最大應力不超過其材料的抗拉強度。

9.根據(jù)權利要求1所述的商用車雙點前牽引結構校核方法，其特征在于，還包括輕量化設計：根據(jù)步驟s3的分析結果，在應力小的位置添加鏤空結構或去除材料，然后重新分析。

10.一種商用車前牽引結構，包括兩條車架縱梁（1），其特征在于，兩條車架縱梁（1）的前端外側分別安裝有組合支架（2），兩個組合支架（2）的前端面上共同安裝有牽引梁（3），牽引梁（3）的兩端分別與兩個組合支架（2）固定連接，牽引梁（3）的兩端設有牽引位點（4）；兩個組合支架（2）上還共同安裝有后連接梁（5）和前連接梁（6），后連接梁（5）的兩端分別與兩個組合支架的下部后側固定連接，前連接梁（6）的兩端分別與兩個組合支架的下部前側固定連接。

技術總結
本發(fā)明為一種商用車雙點前牽引結構校核方法及商用車前牽引結構，屬于車輛結構設計領域。其技術方案為，一種商用車雙點前牽引結構校核方法，包括以下步驟：S1.建立牽引結構有限元模型，牽引結構有限元模型包括兩條車架縱梁，兩條車架縱梁的前部設有前牽引裝置；S2.向有限元模型添加約束條件；S3.向有限元模型施加邊界載荷，分析前牽引裝置的應力；S4.根據(jù)分析結果對有限元模型進行優(yōu)化。本方案采用有限元分析，通過添加約束模擬拖車時牽引梁、車架等結構的真實工況，然后模擬施加牽引力，對車架與前牽引裝置進行結構校核優(yōu)化，在設計階段保證前牽引裝置的強度性能。

技術研發(fā)人員：王延斐,吳常利,趙燕強,趙巖,趙蕾,宋義偉,王云堂
受保護的技術使用者：中國重汽集團濟南動力有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/30