[发明专利]一种实现框架车身与不同悬架快速连接的装置及设计方法

权利要求书

1.一种实现框架车身与不同悬架快速连接的装置的设计方法，通过一种实现框架车身与不同悬架快速连接的装置实现，该装置包括安装杆(1)和底座；其中所述的安装杆(1)与车身连接；所述的底座由安装板(2-1)、支架(2-2)和连接架(2-3)固定为一体；所述的支架(2-2)焊接在安装板(2-1)的下方；所述的连接架(2-3)焊接在支架(2-2)的下方；所述的安装板(2-1)通过螺栓固定在安装杆(1)的下方；所述的连接架(2-3)与汽车悬架连接；所述的安装杆(1)为矩形，尺寸为50mm*50mm*800mm，厚度为5mm；所述的安装板(2-1)为矩形，长为200mm，宽为50mm，高为15mm，安装板(2-1)上开有2个直径为8mm的螺栓孔；所述的支架(2-2)为方形箱梁或圆管结构；所述的连接架(2-3)为等腰梯形或凹槽结构，当连接架(2-3)为等腰梯形时，其左、右两端的下方分别向外延伸出一平行板，平行板上开有螺栓孔；当连接架(2-3)为凹槽结构时，其两侧为轴套结构，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、定义悬架设计空间；

定义两个前轮内侧的一个空间为悬架设计空间，该设计空间的上表面和外侧表面为车轮跳动空间，该空间尺寸范围在长1500mm、宽1200mm、高600mm以内；

步骤二、设置均匀安装点；

21)、首先定义车辆坐标系，车辆坐标系的原点与汽车的质心相重合，当车辆在水平路面上处于静止状态，X轴平行于地面指向车辆前方，Z轴通过汽车质心指向上方，Y轴指向驾驶员的左侧；

22)、其次，在设计空间前后表面上均匀布置有多个用来安装X轴方向的连接杆的连接点，相邻两根连接杆之间的间距为20mm，这些X轴方向连接杆同时通过Y轴方向支撑杆和Z轴方向支撑杆连接到上表面，在X轴方向连接杆上每隔100mm间距钻有一个连接孔，连接孔的孔径为8mm，这样就在空间上形成了一定间距的能拆卸的用来连接悬架硬点的均匀网格；

步骤三、虚拟装配和分析；

将框架车身模型和悬架模型导入ADAMS中进行装配，进行跳动的运动学分析，在虚拟环境下拆除运动干涉的安装杆和支撑杆，将保留下来的且离悬架硬点最近的连接杆作为该硬点的安装杆(1)，并选取该安装杆(1)上离悬架硬点最近的两个连接孔作为安装孔；

步骤四、设计安装板；

设计一个能够安装在最佳X轴方向安装杆(1)下面的矩形板作为硬点连接座，矩形板尺寸为200mm*50mm*15mm ，安装板(2-1)上开有2个直径为8mm的螺栓孔，该螺栓孔与安装杆(1)上的安装孔连接；

步骤五、设计底座的连接架；

根据悬架硬点处连接特征设计该硬点的连接架(2-3)；所述的连接架(2-3)在朝向安装板(2-1)的方向形成一个连接面，该连接架(2-3)不用考虑空间方位；它与安装板(2-1)的正确连接方向是由支架(2-2)保证的；

步骤六、设计底座的支架；

在ADAMS中进行悬架动力学分析，提取悬架模型各硬点处的作用力，作为连接支架设计的载荷条件；将步骤四和步骤五中设计出的底座的安装板(2-1)和底座的连接架(2-3)导入有限元软件，根据步骤六提供的载荷条件，利用拓扑优化方法获得二者之间的连接结构，即底座的支架(2-2)；对底座的三部分结构即安装板(2-1)、支架(2-2)和连接架(2-3)进行结构设计，得到底座总成结构方案。