本發(fā)明涉及車輛零部件領(lǐng)域，尤其涉及一種扭力梁。

背景技術(shù)：

扭力梁由于結(jié)構(gòu)簡單，占用空間小，成本低等優(yōu)點(diǎn)，在a級、a0級車中得到了廣泛應(yīng)用，對于扭力梁結(jié)構(gòu)，目前開發(fā)和應(yīng)用中存在的最大問題是疲勞開裂，在車輪反向跳動、回轉(zhuǎn)力矩反向加載等極限工況下，扭力梁服役條件惡劣，疲勞開裂是扭力梁結(jié)構(gòu)的最大挑戰(zhàn)，因此抗疲勞開裂性能是扭力梁結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵。

現(xiàn)有技術(shù)中國專利cn102795071a中公開了一種汽車后扭轉(zhuǎn)梁半獨(dú)立懸架，通過在扭力梁和縱臂的連接處設(shè)置加強(qiáng)件，從而減少縱臂與扭力梁焊接區(qū)域的應(yīng)力值，避免裂紋的產(chǎn)生和失效狀況的發(fā)生，但該結(jié)構(gòu)增加了零件數(shù)量，扭力梁與縱臂間應(yīng)力是否可以有效轉(zhuǎn)移到加強(qiáng)上有待進(jìn)一步驗證；中國專利cn103522864a中公開了一種扭轉(zhuǎn)梁后橋橫梁，包括橫截面成u形的橫梁本體，橫梁本體的兩縱向邊緣帶有縱向翻邊，橫梁本體內(nèi)側(cè)設(shè)置有兩加強(qiáng)板，從而提高整體結(jié)構(gòu)的剛度和抗疲勞性，該結(jié)構(gòu)為鈑金件沖壓成形，不能形成封閉結(jié)構(gòu)，容易產(chǎn)生應(yīng)力集中；中國專利cn1946580a公開了一種扭力梁懸架裝置，通過在軸向中部外壁形成多個凸起與內(nèi)壁接觸，通過在凸起處的相互接觸，抑制當(dāng)外壁和內(nèi)壁互相滑移接觸時引起的不正常摩擦。

現(xiàn)有的這些專利扭力梁或者為沖壓焊接結(jié)構(gòu)，或者為管狀扭力梁，通常都為均勻的截面形狀，沒有根據(jù)扭力梁的實(shí)際受力特性對其進(jìn)行改進(jìn)，因此整體性能優(yōu)化不夠，可靠性和使用壽命低，也不能滿足車輛輕量化的需要，及其成形工藝。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種變截面線液壓脹管扭力梁，通過對懸架中扭力梁的實(shí)際受力情況進(jìn)行分析，有針對性的改進(jìn)扭力梁各區(qū)域的截面形狀，分散了扭力梁應(yīng)力集中的現(xiàn)象，不但能提高扭力梁自身的疲勞壽命，還能提高使用了該扭力梁的懸架整體的疲勞壽命，使車輛的整體性能得到了優(yōu)化。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種變截面線液壓脹管扭力梁，由中間定截面段、過渡段和端部連接段構(gòu)成，所述中間定截面段位于該扭力梁的中間位置，所述端部連接段對稱位于該扭力梁的兩端，中間定截面段與端部連接段之間通過過渡段光滑過渡，所述中間定截面段的橫截面為雙層v形，所述端部連接段為管狀；所述端部連接段最外側(cè)的橫截面外輪廓線的長度比中間定截面段的橫截面外輪廓線長度長15%～25%；以該扭力梁的安裝位置為基準(zhǔn)，該扭力梁的中軸線在水平方向上的投影和在垂直方向上的投影得到的都是圓弧線；所述過渡段的外側(cè)頂部對稱設(shè)置有一對凸起。

所述管狀的端部連接段的橫截面形狀為橢圓形或矩形。

所述中間定截面段的長度為整個扭力梁長度的25%～50%，過渡段和端部連接段的長度比為1:1～1.5。

所述中間定截面段雙層v形中的內(nèi)層v形壁與外層v形壁之間的間隙小于5mm。

該扭力梁的中軸線在水平方向上的投影得到的圓弧線的圓弧半徑為1500～2000mm。

該扭力梁的中軸線在垂直方向上的投影得到的圓弧線的圓弧半徑為1500～2000mm。

所述的凸起的高度為2～5mm。

本發(fā)明變截面線液壓脹管扭力梁通過對懸架中扭力梁的實(shí)際受力情況進(jìn)行分析，有針對性的改進(jìn)扭力梁各區(qū)域的截面形狀，分散了扭力梁應(yīng)力集中的現(xiàn)象，不但能提高扭力梁自身的疲勞壽命，還能提高使用了該扭力梁的懸架整體的疲勞壽命，使車輛的整體性能得到了優(yōu)化。

附圖說明

圖1為本發(fā)明變截面線液壓脹管扭力梁的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明變截面線液壓脹管扭力梁在俯視方向上的示意圖；

圖3為本發(fā)明變截面線液壓脹管扭力梁在前后方向上的示意圖；

圖4為本發(fā)明變截面線液壓脹管扭力梁的主視示意圖；

圖5為圖4的a-a截面圖；

圖6為本發(fā)明中凸起的位置示意圖；

圖7a為空包形成的凸起截面示意圖；圖7b為間隙形成的凸起截面示意圖；虛線為未增加凸起前的狀態(tài)；

圖8為圖4的b-b截面圖；

圖9為圖4的c-c截面圖；

圖10為圖4的d-d截面圖；

圖中：1中間定截面段、2過渡段、3端部連接段、11內(nèi)層v形壁、12外層v形壁、21凸起、22空包。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明表述的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。

實(shí)施例1

如圖1、2、3、4所示，一種變截面線液壓脹管扭力梁作為車輛懸架的一部分，由中間定截面段1、過渡段2和端部連接段3構(gòu)成，所述中間定截面段1位于該扭力梁的中間位置，所述端部連接段3對稱位于該扭力梁的兩端，中間定截面段1與端部連接段3之間通過過渡段2光滑過渡，所述中間定截面段1的橫截面為雙層v形，所述端部連接段3為管狀；所述端部連接段3最外側(cè)的橫截面外輪廓線的長度比中間定截面段1的橫截面外輪廓線長度長15%～25%以增加與懸架縱臂連接區(qū)域的焊縫長度，分散扭力梁與縱臂連接處的應(yīng)力集中，提高懸架整體的疲勞壽命；以該扭力梁的安裝位置為基準(zhǔn)，該扭力梁的中軸線在水平方向上的投影和在垂直方向上的投影得到的都是圓弧線，通過這兩個方向上的圓弧形形成的拱起優(yōu)化受力特性以增大扭力梁后懸架側(cè)傾轉(zhuǎn)向，提高動力學(xué)性能；

如圖5所示，所述中間定截面段1雙層v形中的內(nèi)層v形壁11與外層v形壁12之間的間隙小于5mm，且在有間隙的情況下要求間隙盡可能均勻。

如圖6所示，所述過渡段2的外側(cè)頂部對稱設(shè)置有一對凸起21，在過渡段2的這一區(qū)域，由于橫截面外輪廓線逐漸變長，導(dǎo)致該區(qū)域的應(yīng)力集中，為了分散該應(yīng)力集中現(xiàn)象，本發(fā)明中在這一區(qū)域是外壁凸起21形成凸包減小應(yīng)力集中，提高扭力梁自身的疲勞壽命；所述凸起21的形式可以如圖7a所示略微增加內(nèi)外層v形壁過渡的空包22形成凸起21，也可以如圖7b所示略微增加內(nèi)外層v形壁之間的間隙形成凸起21；

如圖8、9所示，過渡段2的橫截面形狀光滑逐漸過渡直到成為如圖10所示的端部連接段3，在本實(shí)施例中，所述管狀的端部連接段3的橫截面形狀為橢圓形或矩形。

在本發(fā)明中，作為優(yōu)選，所述中間定截面段1的長度為整個扭力梁長度的25%～50%，過渡段2和端部連接段3的長度比為1:1～1.5；該扭力梁的中軸線在水平方向上的投影得到的圓弧線的圓弧半徑為1500～2000mm；該扭力梁的中軸線在垂直方向上的投影得到的圓弧線的圓弧半徑為1500～2000mm；所述的凸起21的高度為2～5mm。

本發(fā)明的扭力梁有直管件通過壓彎，壓扁，壓v，液壓脹形工序成形；初始的直管件采用高頻焊管，直管件通過兩序模具壓彎得到水平方向和垂直方向的拱起，之后對彎曲管材進(jìn)行兩序預(yù)成形，通過兩序模具預(yù)壓得到中間定截面段1和過渡段2的雙層v形特征，最后預(yù)壓后管材放入液壓成形模具，兩端密封，內(nèi)部通入高壓液體，同時兩端密封頭推進(jìn)補(bǔ)料，使管材材料貼合液壓成形模具模面，從而得到變截面線液壓脹管扭力梁。