一種消除三輪汽車(chē)前叉管摩擦力的懸架結(jié)構(gòu)制造技術(shù)

一種消除三輪汽車(chē)前叉管摩擦力的懸架結(jié)構(gòu)，屬汽車(chē)懸架技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)的技術(shù)特點(diǎn)是在原前叉管前側(cè)設(shè)置一個(gè)其軸線(xiàn)與前叉管軸線(xiàn)平行、且距離前叉管軸線(xiàn)一定距離的彈簧支架，將承載彈簧平移到彈簧支架上，這樣可使作用與上下叉管之間的摩擦力約減少三分之二；并使懸架結(jié)構(gòu)形成一個(gè)可上下伸縮的矩形框架，從而提高了懸架的抗彎剛度；并通過(guò)板簧在下叉管后方加側(cè)向力的方法，使原來(lái)受有復(fù)雜力系的下叉管變?yōu)橹皇芏€(gè)力偶的簡(jiǎn)單力系，使下叉管上的二個(gè)力偶始終平衡，從而可完全消除作用于上下叉管之間的摩擦力，提高了懸架的靈活性，舒適性和使用壽命。同時(shí)由于彈簧支架的引入，可允許在前輪上放置制動(dòng)裝置，提高行駛安全性。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種載貨用的三輪汽車(chē)的懸架結(jié)構(gòu)，屬于汽車(chē)懸架

技術(shù)介紹
目前載貨用三輪汽車(chē)前懸架結(jié)構(gòu)多采用如圖1所示的叉管式懸架；它主要包括由上叉管7、下叉管3組成的前叉管，裝于上下叉管內(nèi)的阻尼芯2，套于叉管外的承載彈簧5，上聯(lián)板13及轉(zhuǎn)向軸14等；由于前叉管軸線(xiàn)與鉛垂線(xiàn)之間存在20度左右的后傾角α，使通過(guò)前輪軸1作用于下叉管的地面反力P出現(xiàn)一個(gè)垂直下叉管軸線(xiàn)的側(cè)向力Px＝Psinα，它將使叉管產(chǎn)生彎曲，并會(huì)在上下叉管之間的上叉管襯套6和下叉管襯套4上產(chǎn)生很大的側(cè)壓力，從而產(chǎn)生很大的摩擦力，這不僅降低了叉管上下伸縮的靈活性，而且會(huì)使襯套和油封早期磨損失效。隨著三輪汽車(chē)前輪負(fù)荷的增加，該摩擦力也隨之加大。例如某型號(hào)三輪汽車(chē)前輪負(fù)荷P為800kg，則作用于下叉管下端的側(cè)向力px＝274kg，若L1≈2L2，可計(jì)算出作用于上、下叉管襯套的側(cè)向壓力之和N1+N2約為820kg，設(shè)襯套與叉管之間的摩擦系數(shù)為f＝0.2，則作用于上下叉管之間的摩擦力為164kg！若作用于叉管上的地面干擾力小于164kg，則上下叉管不會(huì)產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，從而也不能通過(guò)承載彈簧和阻尼芯緩沖和吸收振動(dòng)能量，故由于此摩擦力的存在，將大大降低懸架的減振效果和減振器的使用壽命。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)的目的是提供一種可減少或消除三輪汽車(chē)前叉管摩擦力的懸架結(jié)構(gòu)，從而提高叉管上下伸縮的靈活性，進(jìn)一步提高懸架的舒適性和使用壽命以及車(chē)輛行駛的安全性。本專(zhuān)利技術(shù)的技術(shù)方案如下一種消除三輪汽車(chē)前叉管摩擦力的懸架結(jié)構(gòu)，包括由上叉管和下叉管組成的前叉管，設(shè)置在上下叉管之間的上叉管襯套和下叉管襯套，設(shè)置在上下叉管內(nèi)的阻尼芯以及與前叉管上端部相連的上聯(lián)板，所述的下叉管襯套的中心距前輪軸中心的距離為L(zhǎng)2，所述上叉管襯套的中心距前輪軸中心的距離為L(zhǎng)1，其特征在于在所述的前叉管一側(cè)設(shè)置一個(gè)其軸線(xiàn)與前叉管軸線(xiàn)平行、且距離前叉管軸線(xiàn)為L(zhǎng)的彈簧支架，該彈簧支架由外套管，設(shè)置在外套管內(nèi)的導(dǎo)向柱，設(shè)置在外套管和導(dǎo)向柱之間的上下支架襯套，設(shè)置在導(dǎo)向柱上部的上彈簧座和設(shè)置在外套管上的下彈簧座以及設(shè)置在上下彈簧座之間的承載彈簧；所述的導(dǎo)向柱的上端部與上聯(lián)板相連，所述外套管下端部通過(guò)下聯(lián)板與前叉管的下端部連接在一起，構(gòu)成一個(gè)可上下伸縮的矩形框架；所述的L應(yīng)滿(mǎn)足關(guān)系式(Px/Pz)L2≤L≤(Px/Pz)L1，其中Px為地面反力P在下叉管上的側(cè)向分力；PZ為地面反力在下叉管上的軸向分力。本專(zhuān)利技術(shù)的技術(shù)特征還在于在前叉管后側(cè)沿叉管軸線(xiàn)方向設(shè)置一板簧，板簧根部固定在上聯(lián)板上，并在下叉管上且距前輪軸心為L(zhǎng)1處安裝一個(gè)滾輪支架及滾輪，使?jié)L輪始終在板簧上滾動(dòng)；所述的L與L1應(yīng)滿(mǎn)足關(guān)系式PZL＝PxL1。在上述方案的基礎(chǔ)上，本專(zhuān)利技術(shù)所述的板簧其預(yù)變形曲線(xiàn)應(yīng)滿(mǎn)足關(guān)系式W＝2KΔZl3tgα/(3EJ)式中K為彈簧剛度，ΔZ為彈簧壓縮變形量，l為滾輪到板簧根部的長(zhǎng)度，α為前叉管后傾角，E為板簧的楊氏模量，J為板簧的抗彎截面慣性距。本專(zhuān)利技術(shù)的技術(shù)特征還在于在本專(zhuān)利技術(shù)所述的彈簧支架的上下支架襯套支間和下支架襯套與外套管底板之間分別設(shè)有上、下行程緩沖膠墊。另外在彈簧支架的外套管的上端部與導(dǎo)向柱之間置有防塵套。本專(zhuān)利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及突出性進(jìn)步①將原前叉管上的承載彈簧向前平移適當(dāng)?shù)木嚯x，可使上下襯套之間的正壓力N1、N2之和約減少三分之二，從而可使上下叉管之間的摩擦力約減少三分之二。承載彈簧平移后再在前叉管上附加一個(gè)板簧，通過(guò)滾輪將板簧彈性力垂直作用于下叉管上，并滿(mǎn)足PZL＝PxL1，則可完全消除作用于上下叉管之間的摩擦力，提高了懸架的舒適性和使用壽命。②將原前叉管與新的彈簧支架上下連板剛性的連接在一起，形成一個(gè)矩形框架，提高了抗彎曲剛度，使之有可能在前輪處附加制動(dòng)裝置，提高了車(chē)輛的行駛安全性。③在彈簧支架上附加了上下行程緩沖膠墊，提高了車(chē)輛的行駛平順性和舒適性，正常行駛時(shí)彈簧起緩沖作用，遇到溝坎或急剎車(chē)時(shí)緩沖膠套起緩沖作用。附圖說(shuō)明圖1為現(xiàn)有三輪汽車(chē)前叉管的結(jié)構(gòu)及下叉管受力示意圖。圖2為本專(zhuān)利技術(shù)提供的不加板簧的懸架結(jié)構(gòu)及受力示意圖。圖3為本專(zhuān)利技術(shù)提供的加有板簧的懸架結(jié)構(gòu)及受力示意圖。圖4為本專(zhuān)利技術(shù)提供的不加板簧的懸架結(jié)構(gòu)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本專(zhuān)利技術(shù)提供的加有板簧的懸架結(jié)構(gòu)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)的原理、結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步的說(shuō)明。圖2為本專(zhuān)利技術(shù)提供的不加板簧的懸架結(jié)構(gòu)及受力示意圖。從圖上看懸架結(jié)構(gòu)大致可分為左右兩部分，右邊是前叉管，左邊是彈簧支架，左右兩部分外形大致相同，但功能不同，與現(xiàn)有技術(shù)(如圖1所示)結(jié)構(gòu)的最大區(qū)別是在前叉管上沒(méi)有承載彈簧。前叉管(圖1)包括由上叉管7和下叉管3組成的前叉管，設(shè)置在上下叉管之間的上叉管襯套6和下叉管襯套4，設(shè)置在上下叉管內(nèi)產(chǎn)生液壓阻尼的阻尼芯2以及與前叉管上端部相連的上聯(lián)板13；所述的下叉管襯套4的中心距前輪軸中心的距離為L(zhǎng)2，上叉管襯套6的中心距前輪軸中心的距離為L(zhǎng)1。彈簧支架設(shè)置在前叉管前側(cè)(圖4)，其軸線(xiàn)與前叉管軸線(xiàn)平行、且距離前叉管軸線(xiàn)為L(zhǎng)，該彈簧支架包括外套管23，設(shè)置在外套管內(nèi)的導(dǎo)向柱19，設(shè)置在外套管23和導(dǎo)向柱19之間的上下支架襯套18、22.，設(shè)置在導(dǎo)向柱上部的上彈簧座15和設(shè)置在外套管上的下彈簧座21以及設(shè)置在上下彈簧座之間的承載彈簧5。所述的導(dǎo)向柱19的上端部與上聯(lián)板13相連，所述外套管下端部通過(guò)下聯(lián)板26及銷(xiāo)釘27與前叉管的下端部連接在一起，構(gòu)成一個(gè)可上下伸縮的矩形框架；L應(yīng)滿(mǎn)足關(guān)系式(Px/Pz)L2≤L≤(Px/Pz)L1，其中Px為地面反力P在下叉管上的側(cè)向分力；PZ為地面反力在下叉管上的軸向分力。由于Px/Pz等于tgα，故(Px/Pz)L2≤L≤(Px/Pz)L1也可表達(dá)為L(zhǎng)2tgα≤L≤L1tgα，其中α為前叉管的后傾角。彈簧支架的主要功能是放置承載彈簧5，及上下行程緩沖膠墊20和24.，承載彈簧是放在上下彈簧座15，21內(nèi)，上彈簧座是套于導(dǎo)向柱19處，并靠在上聯(lián)板13下端面，下彈簧座21是套裝在外套管23上，并以綱絲卡環(huán)固定；在導(dǎo)向柱與外套管之間置有上下支架襯套18，22.，上支架襯套18是通過(guò)鋼絲卡環(huán)固于外套管上沿，下襯套22是通過(guò)綱絲卡環(huán)固于導(dǎo)向柱的下端，在彈簧支架的外套管23的上端部與導(dǎo)向柱19之間置有防塵套17，以防塵土進(jìn)入導(dǎo)向柱與外套管的間隙內(nèi)，襯套以潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑。在所述的彈簧支架的上下支架襯套18、22之間和下支架襯套22與外套管底板25之間分別設(shè)有上、下行程緩沖膠墊20、24。以防止懸架上下振動(dòng)時(shí)發(fā)生剛性碰撞。彈簧支架導(dǎo)向柱19是通過(guò)柱上端的錐面與上聯(lián)板錐孔固定在一起，外套管下端面與下聯(lián)板26焊接在一起，下聯(lián)板又通過(guò)銷(xiāo)釘27與下叉管固結(jié)在一起，這樣通過(guò)上下聯(lián)板將彈簧支架和前叉管連接在一起，形成一個(gè)可上下伸縮的矩形框架，從而使前懸架的抗彎剛度大為提高，再通過(guò)上下聯(lián)板及有關(guān)承力部件的強(qiáng)度設(shè)計(jì)，使在三輪汽車(chē)前輪上加制動(dòng)變?yōu)榭赡埽@對(duì)提高三輪汽車(chē)行駛的安全性是十分有益的。又由于增加了彈簧支架，使有了足夠的空間安裝舌形行程緩沖膠墊，使懸架更柔和更舒適。圖3為本專(zhuān)利技術(shù)提供的加有板簧的懸架結(jié)構(gòu)及受力示意圖。該結(jié)構(gòu)在前叉管后側(cè)沿叉管軸線(xiàn)方向設(shè)置一板簧10，板簧根部固定在上聯(lián)板13上，并在下叉管上且距前輪軸心為L(zhǎng)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種消除三輪汽車(chē)前叉管摩擦力的懸架結(jié)構(gòu)，包括由上叉管（７）和下叉管（３）組成的前叉管，設(shè)置在上下叉管之間的上叉管襯套（６）和下叉管襯套（４），設(shè)置在上下叉管內(nèi)的阻尼芯（２）以及與前叉管上端部相連的上聯(lián)板（１３），所述的下叉管襯套的中心距前輪軸中心的距離為Ｌ↓［２］，所述上叉管襯套的中心距前輪軸中心的距離為Ｌ↓［１］，其特征在于：在所述的前叉管前側(cè)設(shè)置一個(gè)其軸線(xiàn)與前叉管軸線(xiàn)平行、且距離前叉管軸線(xiàn)為Ｌ的彈簧支架，該彈簧支架由外套管（２３），設(shè)置在外套管內(nèi)的導(dǎo)向柱（１９），設(shè)置在外套管和導(dǎo)向柱之間的上下支架襯套（１８、２２．），設(shè)置在導(dǎo)向柱上部的上彈簧座（１５）和設(shè)置在外套管上的下彈簧座（２１）以及設(shè)置在上下彈簧座之間的承載彈簧（５）；所述的導(dǎo)向柱（１９）的上端部與上聯(lián)板（１３）相連，所述外套管下端部通過(guò)下聯(lián)板（２６）與前叉管的下端部連接在一起，構(gòu)成一個(gè)可上下伸縮的矩形框架；所述的Ｌ應(yīng)滿(mǎn)足關(guān)系式：（Ｐｘ／Ｐｚ）Ｌ↓［２］≤Ｌ≤（Ｐｘ／Ｐｚ）Ｌ↓［１］，其中Ｐ↓［ｘ］為地面反力Ｐ在下叉管上的側(cè)向分力；Ｐ↓［ｚ］為地面反力在下叉管上的軸向分力。

【技術(shù)特征摘要】

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：丁占鰲，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：丁占鰲，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：11[中國(guó)|北京]