[实用新型]一种碳纤维复合材料抗侧滚扭杆

说明书

本实用新型涉及车辆零部件技术领域，具体涉及一种碳纤维复合材料抗侧滚扭杆，包括：扭杆本体，扭杆本体的截面形状为圆形或椭圆形，扭杆本体两端的截面面积小于扭杆本体中部的截面面积；一对扭杆臂，分别安装在扭杆本体两端，扭杆本体与扭杆臂垂直且一对所扭杆臂相互平行，扭杆臂的端部铰接安装有连杆，扭杆本体和扭杆臂均与连杆垂直，连杆远离扭杆臂的一端铰接安装有接头。通过将扭杆本体设计成中间较粗两端较细的变截面杆，能够提高扭杆本体的屈服极限，使得扭杆本体能够承受更大的扭矩力。将碳纤维复合材料的扭杆本体设计为变截面杆，保证碳纤维复合材料扭杆本体在无需增大安装空间的前提下，仍能有与钢结构扭杆本体同样的刚度和强度。

技术领域

本实用新型涉及车辆零部件技术领域，具体涉及一种碳纤维复合材料抗侧滚扭杆。

背景技术

抗侧滚扭杆用于提高转向架的抗侧滚刚度，减少车体侧滚角度和车辆柔性系数，从而提高车辆安全性、平稳性和舒适性。抗侧滚扭杆由扭杆、拉压杆、橡胶节点等组成，当轨道车辆有侧滚趋势时，两个扭臂对于扭杆分别有一个反向的力矩作用，一个向上，另外一个向下。扭杆发生扭转弹性变形，这时扭杆的复原弹性会提供一个反扭矩来减少车辆的侧滚趋势。

轨道交通车辆抗侧滚扭杆采用弹簧钢或合金钢金属材料制成，该类金属扭杆重量大、疲劳性能较差、缺陷敏感、成型工艺严格。目前，轨道交通行业正聚焦在设备轻量化，碳纤维复合材料具备密度低、比强度高、比刚度高、疲劳性能优异、耐腐蚀等特点，是轨道交通设备轻量化应用的主要材料。然而由于相同体积下的碳纤维复合材料与钢材料相比强度较弱，在利用碳纤维复合材料代替钢结构制备得到的形状相同的抗侧滚扭杆无法抵抗车体侧滚产生的扭力，导致碳纤维复合材料抗侧滚扭杆更易断裂，理论上能够通过直接增大扭杆截面的直径来改善碳纤维复合材料扭杆刚度和强度不足的问题，但是整体上扭杆的安装空间有限，无法大幅度地增加扭杆的尺寸，导致仅将金属材料替换为碳纤维复合材料的抗侧滚扭杆无法满足在车体上应用的要求。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的碳纤维复合材料抗侧滚扭杆刚度和强度不足的缺陷，从而提供一种碳纤维复合材料抗侧滚扭杆。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种碳纤维复合材料抗侧滚扭杆，包括：

扭杆本体，扭杆本体的截面形状为圆形或椭圆形，扭杆本体两端的截面面积小于扭杆本体中部的截面面积；

一对扭杆臂，分别安装在扭杆本体两端，扭杆本体与扭杆臂垂直且一对所扭杆臂相互平行，扭杆臂的端部铰接安装有连杆，扭杆本体和扭杆臂均与连杆垂直，连杆远离扭杆臂的一端铰接安装有接头。

优选的是，扭杆本体与扭杆臂为一体成型构件。

优选的是，扭杆本体包括第一扭杆以及分别连接在第一扭杆两端的两段第二扭杆，第二扭杆的截面面积小于第一扭杆的截面面积。

优选的是，第一扭杆与第二扭杆之间连接有第一过渡杆，第一过渡杆与第一扭杆配合连接的一端的截面与第一扭杆的截面形状相同，第一过渡杆与第二扭杆配合连接的一端的截面与第二扭杆的截面形状相同。

优选的是，第一扭杆与第二扭杆的截面形状均为椭圆形，第一扭杆的截面的长轴和第二扭杆的截面的长轴均与扭杆臂平行。

优选的是，扭杆本体与扭杆臂之间连接有弧形杆，弧形杆的截面形状为圆形。

优选的是，扭杆本体与弧形杆之间连接有第二过渡杆，第二过渡杆与扭杆本体配合连接的一端的截面与扭杆本体的截面形状相同，第二过渡杆与弧形杆配合连接的一端的截面与弧形杆的截面形状相同。

优选的是，弧形杆上安装有加强肋板，加强肋板与扭杆本体平行。

本实用新型技术方案，具有如下优点：