Узел соединения кузова с рамой транспортного средства Советский патент 1982 года по МПК B62D21/04 B62D27/00 

I

Изобретение относится к автомоби лестроению, а именно к узлам сопряж ния платформ с рамой автомобиля,

В конструкции грузового автомобиля одним из ответственных узлов является узел соединения грузовой платформы (или кузова) с рамой автомобиля. Платформа автомобиля испытывает напряжения как от массы перевозимого груза, так и от нагрузок, возникающих при действии кососимметричных сил, которые являются преобладающими, особенно при езде по неровной дороге. Элементы, соединяющие раму с платформой , испытывают преимущественно знакопеременные нагрузки, вследствие чего на них появляются усталостные трещины.

Известны узлы соединения кузова с рамой автомобиля, в которых элементы; соединяющие-кузов с рамой, допускают перемещения кузова при упругих деформациях рамы 1,

В указанной конструкции исключается передача знакопеременных нагрузок -на элементы кузова.

Недостатком данного устройства является сложность конструкции.

Наиболее близким к изобретению являете: узел соединения кузова с рамой транспортного средства, содержащий сопрягаемую с траверсой открытого профиля и лонжероном стойку

to закрепленную на них посредством сварных швов, один из которых, соединяющий траверсу со стойкой, выполнен по внешней кромке последней 2}.

В указанной конструкции траверса

IS соединена с лонжероном не только посредством стоек, но и посредством сварного шва, выполненного-непосредственно на стыке траверсы с лонжероном, а также посредством усиливающегого элемента, предназначенного для восприятия бЬковых нагрузок, действующих на платформу, например, при заносе и повороте автомобиля, Усили39вающий элемент приварен к траверсе сопряженной с ней кромкой, что приводит к неравномерному изменению жесткости по всей длине траверсы, в результате чего у концов усиливающего элемента на траверсе возникает .вы сокая концентрация напряжений. Указанное соединение траверсы с лонжеро ном обладает значительной жесткостью и не поддается упругим деформациям при знакопеременных нагрузках, вслед ствие этого также возникает концентрация напряжений на траверсе в зоне крепления, которая приводит к появле нию трещин и разрушению траверсы. Цель изобретения - повышение на дежности и упрощение конструкции соединения при уменьшении жесткости и повышении упругих характеристик. Указанная цель достигается тем, . что сварной шов каждой стойки с лонжероном выполнен П-образным, при этой ширина горизонтальной кромки стойки, сопряженной с траверсой,равна 3/7-2/5 высоты профиля последней, С целью снижения концентрации напряжений в стойках, концы П-образного сварного шва расположены относительно кромок .стоек с зазором. Кроме того, концы сварного шва, соединяющего стенку траверсы со стой кой по ее внешней кромке, расположены относительно полок траверсы на расстоянии высоты профиля последней, На фиг, 1 показано транспортное средство с установленной на его раме платформой кузова, общий вид; на фиг, 2 - узел соединения платформы с рамой транспортного средства, аксо нометрия; на фиг, 3 - стойка узла соединения с траверсой. Траверса 1 установлена на лонжеро не 2 и соединена с ним стойками 3 и 4, Стойка 3 соединена с траверсой.1 сварным швом 5 а стойка k - швом 6. Обе стойки соединены с лонжероном 2 сварным П-образным швом 7 с горизонтальными участками АБ и ВГ и с вертикальным участком БВ (фиг, 2), Гори зонтальные участки сварного, шва 7 АБ и ВГ расположены относительно кро мок стоек с зазором, т,е, точки А и Г отстрят от кромок на расстоянии мм для. того, чтобы не создавать концентрацию напряжений на кром ках стоек и не допускать их разрушения. (Указанная величина установлена экспериментальным путем). Ширина i 4 горизонтальной кромки каждой стойки(например, стойки 3) равна 3/72/5 высоты профиля траверсы, поскольку возможна упругая деформация открытого профиля траверсы, в результате которой ее стенки стремятся отойти от кромок стоек (фиг, 3) в направлении X на величину сЛ(фиг, 3), причем чем больше размер t, тем меньше напряжения в зон« шва при заданной деформации сЛ . Однако максимальная величина размера В ограничена минимально допустимой жесткостью. У предлагаемого крепления размер Е равен 3/7-2/5 высоты стенки.траверсы, для обеспечения равнопрочности ширина стойки уменьшается книзу под углом 10-15. Оптимальная ширина стойки подобрана экспериментально при стендовых испь(таниях. Наибольшие напряжения возникают на полках профиля, при удалении of полок к центру стенки напря)кения убывают, поэтому, поскольку сварной шов является резким концентратором напряжений , его необходимо размещать в зоне наименьших напряжений, т.е. смещать в направлении от полок траверсы. Однако это смещение ограниг чено, поскольку необходимо обеспечить достаточную длину шва, обеспечивающую прочность соединения. Кроме этого,-не доведенные до кромок швы способствуют повышению усталостной прочности стоек. Это объясняется поддерживающим действием, прочность зависит не только от величины местных напряжений,но в значительной мере от того, чем окружено напряженное место. На кромке напряженное место более опасно, так как оно поддерживается только с одной стороны. Экспериментально при стендовых испытаниях установлен интервал расположения концов сварного шва 5 относительно полок траверсы 1, равный 1/5-1/6 высоты стенок последней. Предлагаемый узел соединения имеет простое конструктивное выполнение| значительно снижает динамические нагрузки, передаваемые к платформе,упp,v;;j, / свойства данного соединения обуславливают его способность выдерживать знакопеременные нагрузки длительное время без разрушения, что повысит эксплуатационную надежность и долговечность транспортного средства. Формула изобретения 1. Узел соединения кузова с рамой транспортного средства, содержащий сопрягаемую с траверсой открытого профиля и лонжероном стойку, закреп ленную на них посредством сварных швов, один из которых, соединяющий, траверсу со стойкой, выполнен по внешней кромке последней, о т л и чающийся тем, что, .с целью повышения надежности- и упрощения конструкции соединения при уменьшении жесткости и повышении упругих характеристик, сварной шов каждой стойки с лонжероном выполнен П-образным, при этом ширина горизонталь ной кромки стойки, сопряженной с траверсой, равна высоты про филя последней. 9 2,Узел по п. 1,отличающ и и с я тем, что, с целью снижения концентрации напряжений в стойках, концы П-образного сварного шва расположены относительно кромок.стоек с зазором. 3.Узел по п. 1,отли чающий с я тем, что концы сварного шва,.соединяющего стенку траверсы со стойкой по ее внешней кромке, рас положены, относительно полок траверсы на расстоянии 1/5-1/6 высоты профиля последней. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР N «519353 кл. В 62 О 27/0, 1972. 2.Тесер Е. Кузова большегрузных автомобипей. М., Машиностроение, 1979, с. 69-71 {прототип).