[发明专利]一种转臂节点及提高抗冲击载荷的方法

权利要求书

1.一种转臂节点，其特征在于，所述转臂节点包括芯轴、弹性层、内套、惯容器和外套；

所述芯轴的侧壁上开设有盲孔；所述弹性层设置在所述芯轴的中间段侧壁的外侧，所述弹性层上开设有第一通孔，与所述盲孔相联通；所述内套设置在所述弹性层的外侧，所述内套上开设有第二通孔，与所述第一通孔相联通；所述惯容器容置在所述盲孔中，并且所述惯容器的底部与所述芯轴相固定，所述惯容器的顶部与所述内套相固定；所述惯容器包括设置在底部的第一球铰、设置在顶部的第二球铰、与所述第二球铰连接的滚珠丝杆和飞轮；所述外套通过过盈配合嵌套在所述内套外侧；

当车辆受到冲击载荷时，冲击作用力通过所述芯轴传递至所述惯容器的底部，同时通过所述芯轴、弹性层和内套传递至所述惯容器的顶部；在所述弹性层的缓冲下使得作用在惯容器的顶部和底部的力不同，产生不同的加速度，使得所述顶部与底部之间的间距发生变化，并通过所述滚珠丝杆将所受作用力传导至所述飞轮，使得所述飞轮发生旋转，用以释放所述车辆受到的冲击载荷；

其中，所述惯容器还包括：第一球铰支座、两个轴承、第二球铰支座和外壳；

所述第一球铰支座与所述芯轴螺栓连接；所述第一球铰与所述第一球铰支座间隙配合连接，且所述第一球铰的底部与所述芯轴抵顶；

所述两个轴承与所述滚珠丝杆同轴设置，且分别设置在所述飞轮的顶部和底部；

所述外壳与所述滚珠丝杆同轴设置，所述飞轮和所述轴承容置在所述外壳的内腔中；所述外壳的底端与所述第一球铰的顶部连接；

所述第二球铰支座与所述内套固定；所述第二球铰通过间隙配合容置在所述第二球铰支座内。

2.根据权利要求1所述的转臂节点，其特征在于，所述第二通孔为阶梯孔；

所述第二球铰支座设置在所述阶梯孔内。

3.根据权利要求1所述的转臂节点，其特征在于，所述外壳的内部设置有限位机构；

所述限位机构用于限制所述滚珠丝杆的轴向移动。

4.一种提高抗冲击载荷的方法，其特征在于，所述方法包括：

在车辆的一系悬挂系统中，一系转臂的一端设置上述权利要求1所述的转臂节点；

当车辆受到冲击载荷时，冲击作用力通过芯轴传递至惯容器的底部，同时通过芯轴、弹性层和内套传递至惯容器的顶部；在弹性层的缓冲下使得作用在惯容器的顶部和底部的力不同，产生不同的加速度，使得所述顶部与底部之间的间距发生变化，并通过连接在所述顶部的惯容器的滚珠丝杆将所受作用力传导至惯容器的飞轮，使得所述飞轮发生旋转，用以释放所述车辆受到的冲击载荷。

5.根据权利要求4所述的提高抗冲击载荷的方法，其特征在于，所述方法还包括：

确定所述转臂节点的参数；所述参数包括：转臂节点的垂向刚度、横向刚度、扭转刚度、偏转刚度和纵向刚度。

6.根据权利要求5所述的提高抗冲击载荷的方法，其特征在于，所述确定所述转臂节点的参数具体包括：

根据转臂长度和一系钢弹簧的垂向位移，计算所述转臂节点的扭转角度；根据所述转臂长度和所述一系钢弹簧的横向位移，计算所述转臂节点的偏转角度；

根据车辆的垂向载荷、横向载荷和纵向载荷，计算所述转臂节点的垂向刚度、横向刚度、纵向刚度、偏转刚度和扭转刚度；

结合预设的弹性层的型面尺寸、芯轴的尺寸和外套的尺寸，通过有限元仿真分析，得到修正后的所述转臂节点的垂向刚度、横向刚度、扭转刚度、偏转刚度和纵向刚度。

7.根据权利要求4所述的提高抗冲击载荷的方法，其特征在于，所述方法还包括：确定所述惯容器的惯容系数。

8.根据权利要求7所述的提高抗冲击载荷的方法，其特征在于，所述确定所述惯容器的惯容系数具体包括：

根据预设的盲孔的深度，确定所述滚珠丝杆的长度；

根据所述滚珠丝杆的直径，确定所述飞轮的内直径；

根据预设的盲孔的直径，确定所述飞轮的外直径；

结合飞轮的质量、所述滚珠丝杆的长度以及飞轮的内直径和外直径，计算所述惯容器的惯容系数。