一种车用传动轴中间支撑二级减振装置论文和设计

全文摘要

本实用新型涉及一种车用传动轴中间支撑二级减振装置，包括安装于车架横梁与U型支架之间的橡胶弹垫系统，所述橡胶弹垫系统包括对称安装于车架横梁上下两端的上橡胶弹垫及下橡胶弹垫，所述上橡胶弹垫的顶端通过螺栓固定有上橡胶弹垫挡板，所述下橡胶弹垫的底部固定安装有U型支架挡板，所述U型支架挡板的底部与U型支架相贴合，以固定安装用于支持传动轴的橡胶圈，所述橡胶弹垫系统与橡胶圈相互串联组成减振装置。本实用新型结构合理、安装方便、能够在X、Y、Z向均可以容错，且卡扣与钣金的配合面无特殊要求，适用于型面复杂的钣金表面，无需在钣金上增加对应的卡扣座，安装方式同单级别卡扣安装方式。

主设计要求

1.一种车用传动轴中间支撑二级减振装置，其特征在于：包括安装于车架横梁与U型支架之间的橡胶弹垫系统，所述橡胶弹垫系统包括对称安装于车架横梁上下两端的上橡胶弹垫及下橡胶弹垫，所述上橡胶弹垫的顶端通过螺栓固定有上橡胶弹垫挡板，所述下橡胶弹垫的底部固定安装有U型支架挡板，所述U型支架挡板的底部与U型支架相贴合，以固定安装用于支持传动轴的橡胶圈，所述橡胶弹垫系统与橡胶圈相互串联组成减振装置。

设计方案

1.一种车用传动轴中间支撑二级减振装置，其特征在于：包括安装于车架横梁与U型支架之间的橡胶弹垫系统，所述橡胶弹垫系统包括对称安装于车架横梁上下两端的上橡胶弹垫及下橡胶弹垫，所述上橡胶弹垫的顶端通过螺栓固定有上橡胶弹垫挡板，所述下橡胶弹垫的底部固定安装有U型支架挡板，所述U型支架挡板的底部与U型支架相贴合，以固定安装用于支持传动轴的橡胶圈，所述橡胶弹垫系统与橡胶圈相互串联组成减振装置。

2.根据权利要求1所述的车用传动轴中间支撑二级减振装置，其特征在于：所述橡胶弹垫系统为两组，左右对称安装于车架横梁与U型支架之间，且所述橡胶弹垫系统的底部置于U型支架的两端部。

3.根据权利要求1所述的车用传动轴中间支撑二级减振装置，其特征在于：所述下橡胶弹垫与上橡胶弹垫的刚度以常用最低车速所对应的传动轴激振频率ω<\/i>_{1<\/sub>与中间支撑悬挂质量的固有频率ω<\/i>2<\/sub>的比值作为约束条件匹配，取ω<\/i>1<\/sub>\/ω<\/i>2<\/sub>=2.5～5。}

4.根据权利要求1所述的车用传动轴中间支撑二级减振装置， 其特征在于：所述下橡胶弹垫的厚度为8mm，上橡胶弹垫的厚度为12mm；橡胶弹垫静刚度为68N\/mm。

5.根据权利要求1所述的车用传动轴中间支撑二级减振装置， 其特征在于：所述上、下橡胶弹垫分别通过锁紧螺栓固定。

6.根据权利要求5所述的车用传动轴中间支撑二级减振装置， 其特征在于：所述螺栓的预紧力等于3g加速度工况下中间支撑所承受的载荷，以保证上下橡胶弹垫一直处于压缩状态。

7.根据权利要求1所述的车用传动轴中间支撑二级减振装置， 其特征在于：所述上橡胶弹垫挡板的表面积大于上橡胶弹垫的表面积。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种减振装置，具体的说是一种车用传动轴中间支撑的二级减振装置，属于汽车零部件技术领域。

背景技术

商用车传动轴是引起车内振动噪声的主要激励源，而传动轴中间支撑是衰减传动轴振动、降低车内噪声、提高乘坐舒适性能的主要装置。

现有的传动轴中间支撑是由单列球轴承、橡胶圈和U型支架三部分组成。如图1所示，车架横梁1与U型支架2间采用螺栓连接，橡胶圈3固定在U型支架2内，轴承4硫化在橡胶圈3内，该装置是一个典型的一级减振系统。

为了实现更好的减振、降噪效果，目前对传动轴中间支撑的改进方向主要集中在橡胶圈的刚度匹配上。如陈静等在《汽车技术》（2014年,第1期：7～11）上发表的“重型汽车传动轴模态分析与中间支撑刚度设计研究”中提出了将CAE模态分析方法运用到橡胶圈刚度匹配设计中，明确提出了降低橡胶圈刚度可以实现较好的隔振效果。

但是，当橡胶圈刚度设计偏低时，会使传动轴径向跳动量变大，导致振动加剧，同时也会引起橡胶圈3发生早期变形、撕裂等可靠性问题。因此、单靠降低橡胶圈3的刚度会使减振、降噪效果受到限制。

为了提高传动轴中间支撑的隔振率，实现较理想的减振、降噪效果，同时保证橡胶圈3可靠性与工作稳定性，需要设计一种传动轴中间支撑二级减振装置。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种结构合理、安装方便的车用传动轴中间支撑二级减振装置，可以在不降低橡胶圈刚度的前提下进一步提高中间支撑系统的隔振率，实现明显的减振、降噪效果。

为了解决以上技术问题，本实用新型提供一种车用传动轴中间支撑二级减振装置，其特征在于：包括安装于车架横梁与U型支架之间的橡胶弹垫系统，如图1所示，所述橡胶弹垫系统包括对称安装于车架横梁上下两端的上橡胶弹垫及下橡胶弹垫，所述上橡胶弹垫的顶端通过螺栓固定有上橡胶弹垫挡板，所述下橡胶弹垫的底部固定安装有U型支架挡板，所述U型支架挡板的底部与U型支架相贴合，以固定安装用于支持传动轴的橡胶圈，所述橡胶弹垫系统与橡胶圈相互串联组成减振装置，由此进一步降低了中间支撑的系统刚度，提高了系统的隔振率。

进一步的，所述橡胶弹垫系统为两组，左右对称安装于车架横梁与U型支架之间，且所述橡胶弹垫系统的底部置于U型支架的两端部。

进一步的，所述下橡胶弹垫与上橡胶弹垫的刚度以常用最低车速所对应的传动轴激振频率ω<\/i>_{1<\/sub>与中间支撑悬挂质量的固有频率ω<\/i>2<\/sub>的比值作为约束条件匹配，取ω<\/i>1<\/sub>\/ω<\/i>2<\/sub>=2.5～5，以保证橡胶弹垫的可靠性。}

进一步的，所述下橡胶弹垫的厚度为8mm，上橡胶弹垫的厚度为12mm；橡胶弹垫静刚度为68N\/mm。

进一步的，所述上、下橡胶弹垫分别通过锁紧螺栓固定，所述螺栓的预紧力等于3g加速度工况下中间支撑所承受的载荷，以保证上下橡胶弹垫一直处于压缩状态。

进一步的，所述上橡胶弹垫挡板的表面积大于上橡胶弹垫的表面积，以防止上橡胶弹垫8因局部大变形产生疲劳破坏问题。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的一种用于注塑护面的多齿卡扣，其结构合理、安装方便、能够在X、Y、Z向均可以容错，且卡扣与钣金的配合面无特殊要求，适用于型面复杂的钣金表面，无需在钣金上增加对应的卡扣座，安装方式同单级别卡扣安装方式。

附图说明

图1为车架横梁与U型支架具体安装位置图。

图2为现有中间支撑结构的主视图。

图3为本实用新型的结构示意图。

图4为中间支撑改进前后刚度对比图。

图5为中间支撑改进前后车身底板振动仿真对比图。

附图说明：1-车架横梁、2-U型支架、3-橡胶圈、4-轴承、5-U型支架挡板、6-下橡胶弹垫、7-上橡胶弹垫挡板、8-上橡胶弹垫、9-车架横梁、10-U型支架。

具体实施方式

以下结合附图3对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。如图3所示，本实用新型提供一种车用传动轴中间支撑的二级减振装置，该装置是在图2结构的基础上，在车架横梁1与U型支架2之间添加一套橡胶弹垫系统。橡胶弹垫与橡胶圈3组成串联减振系统，该串联系统可以在不改变橡胶圈3的刚度前提下，进一步降低中间支撑的系统刚度，使系统的隔振、降噪能力得到明显提升。

附图3中下橡胶弹垫6与上橡胶弹垫8的刚度设计应以常用最低车速所对应的传动轴激振频率ω1与中间支撑悬挂质量的固有频率ω2的比值作为约束条件来匹配，一般取ω1\/ω2=2.5～5，同时应保证橡胶弹垫的可靠性。

附图3中间支撑二级减振装置，即在车架横梁与U型支架间安装一套橡胶弹垫系统，分左右两边布置，每边有上下两个橡胶弹垫(下橡胶弹垫6与上橡胶弹垫8), 下橡胶弹垫6的厚度为8mm，上橡胶弹垫8的厚度为12mm；橡胶弹垫静刚度为68N\/mm。

上橡胶弹垫挡板7的表面积要大于与其接触的上橡胶弹垫8的表面积，以防止上橡胶弹垫8因局部大变形产生疲劳破坏问题。

在U型支架2与下橡胶弹垫6之间安装U型支架挡板5，用来固定橡胶圈3，以防止橡胶圈3发生上下窜动。

上下橡胶弹垫6、8用锁紧螺栓固定，螺栓的预紧力等于3g加速度工况下中间支撑所承受的载荷，保证上下橡胶弹垫一直处于压缩状态。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。

设计图