[实用新型]一种扭梁以及具有该扭梁的悬架

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种扭梁和具有该扭梁的悬架。

背景技术

梁广泛应用于各个工业领域中，如桥梁、建筑、机械产品等，一般来说，梁在结构上起到支承和连接作用，用于加强整体结构的联系，保证结构的整体性。

而对于应用于动力机械(如汽车)中的梁来说，除了上述功能作用之外，往往还要传递各种扭转力矩，因而要求梁不但具有足够的刚度，还要具有一定的柔性，以使该梁能正常地工作，既能保证力矩的传递，又能保证结构整体的牢固性。因而，对于有上述要求的梁来说，通常设计成容易发生扭转的U型截面，从而满足梁传递扭转力矩的要求，这种在起到支撑作用的同时，还用于传递扭矩的梁一般也称为扭梁。

现有扭梁所具有的截面通常为等宽的单U型结构。这种结构虽然能很好地传递扭转力矩，但是当扭梁负载较大或受到冲击时，扭梁还要承受较大的弯曲应力，而由于具有等宽单U型截面的扭梁的抗弯刚度有限，因而，在承受弯曲应力较重的场合中工作的该种扭梁工作寿命较短。

对于车辆中的悬架来说，如图1所示，一般包括扭梁1、弹性系统和减振系统(未显示)，其中，扭梁1的两个端部分别具有一对托臂2，托臂2沿车身纵向延伸，托臂2的前端3支撑于车身(未显示)，托臂2的后端4支撑于车轮(未显示)。当车辆在行使过程中，扭梁在支撑车身的同时，还要能在车轮和车身之间传递扭矩，因而扭梁1的横截面通常为容易发生扭转从而便于传递扭矩的等宽的单U型结构，如图2所示，。

当车辆在行使过程中，尤其是施加有较大负载、急转弯、与地面凸起物突然碰撞时，扭梁1受到较大的弯曲应力的作用，扭梁1的下侧受拉应力的作用，使扭梁发生弯曲变形，而上侧受压应力作用，因而，扭梁的下侧往往比上侧首先出现破坏。因而，通常要求扭梁1具有足够的抗弯刚度。而现有的悬架使用寿命有限的主要原因就在于扭梁1的抗弯刚度有限。

实用新型内容

本实用新型的目的在于为了克服现有的具有等宽的单U型截面的扭梁抗弯刚度有限的缺陷，而提供一种具有较强抗弯刚度的扭梁。本实用新型的另一目的在于克服现有的悬架使用寿命有限的缺陷，而提供一种具有较长使用寿命的悬架。

本实用新型提供了一种扭梁，所述扭梁的横截面由多个大小不同的U型组成，所述多个U型同向叠放且较小的U型位于较大的U型内，所述多个U型的端部互相连接且相邻的U型之间具有中空部分。

本实用新型还提供了一种悬架，所述悬架包括扭梁、弹性系统和减振系统，所述弹性系统和减振系统均连接于所述扭梁，其中，所述扭梁本实用新型提供的上述扭梁。

根据材料力学中关于弯曲正应力的计算理论，对于受弯曲应力的梁来说，EI_Z称为梁的抗弯刚度，该参数是衡量梁抵抗弯曲变形能力的物理量，其中，E为材料的弹性模量，I_Z为横截面对中性轴的惯性矩。

根据公式I_z＝∫_Ay²d_A(y为研究层与中性层的距离)可知，I_Z取决于两个因素：研究层距离中性层的距离越远，则I_Z越大；研究层的截面积越大，则I_Z也越大。

对于本实用新型的扭梁来说，该扭梁的横截面形状为具有中空部分的嵌套的U型，若保持本实用新型的悬架的扭梁的横截面面积与传统扭梁的横截面面积相同，则必然使本实用新型的悬架的扭梁的尺寸大于传统的扭梁，这样，对于本实用新型中的扭梁来说增加了研究层与中性层之间的最大距离，从而使该扭梁的I_Z增大，抗弯刚度得以增强；若保持本实用新型悬架的扭梁的尺寸与传统扭梁的尺寸相同，则将中性层附近的材料去除，从而获得较好的材料利用率，降低了制造成本。

按照本实用新型提供的悬架，由于该扭梁具有这样的横截面形状，与横截面面积相同的传统悬架的扭梁相比，该扭梁具有相对较大的抗弯刚度，从而使该悬架的使用寿命得以提高。

附图说明

图1为现有的悬架的示意图；

图2为沿图1中线B-B截取的扭梁的截面图；

图3为本实用新型提供的悬架的示意图；

图4为本实用新型提供的扭梁沿图3中线A-A的截面图；

图5为图3中悬架的另一示意图。

具体实施方式