(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211195761.8 (22)申请日 2022.09.28 (71)申请人 东风汽车集团股份有限公司 地址 430056 湖北省武汉市武汉经济技 术 开发区东 风大道特1号 (72)发明人 曾迥立　王国进　王长振　 (74)专利代理 机构 武汉智权专利代理事务所 (特殊普通 合伙) 42225 专利代理师 余浩 (51)Int.Cl. B60G 7/00(2006.01) B60G 7/04(2006.01) G06F 30/15(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种分段式大承载摆臂及其连接结构设计 方法和系统 (57)摘要 本发明公开了一种分段式大承载摆臂及其 连接结构设计方法和系统， 涉及汽 车设计制造领 域， 该分段式大承载摆臂包括依次连接设置的主 体承载件、 辅助导向件和限位块支撑件， 且所述 主体承载件和辅助导向件间、 辅助导向件和限位 块支撑件间， 以及限位块支 撑件和主体承载件间 均采用螺栓连接。 所述主体承 载件包括主体承 载 件， 以及设于所述主体承载件前端的球销、 设于 所述主体承载件后端的摆臂前衬套和设于所述 体承载件中部的支撑衬套。 所述辅助导向件包括 辅助导向件本体和设于所述辅助导向件本体后 端的摆臂后衬套。 本发明能够实现对螺栓选择的 有效确定， 提升汽车生产效率。 权利要求书2页 说明书7页 附图1页 CN 115476631 A 2022.12.16 CN 115476631 A 1.一种分段式大承载摆臂， 其特征在于： 包括依次连接设置的主体承载件、 辅助导向件 和限位块支撑件， 且 所述主体承载件和辅助导向件间、 辅助导向件和限位块支撑件间， 以及 限位块支撑件和主体承载件间均采用螺 栓连接。 2.如权利要求1所述的一种分段式大承载摆臂， 其特征在于： 所述主体承载件包括主体 承载件， 以及设于所述主体承载件前端的球销、 设于所述主体承载件后端的摆臂前衬套和 设于所述体承载件中部的支撑衬套。 3.如权利要求1所述的一种分段式大承载摆臂， 其特征在于： 所述辅助导向件包括辅助 导向件本体和设于所述辅助导向件本体后端的摆臂后衬套。 4.一种分段式大承载摆臂的连接结构设计方法， 用于对权利要求1至3中任一项所述分 段式大承载摆臂的螺 栓的性能进行设计分析， 其特 征在于， 具体包括以下步骤： 将分段式大承载摆臂的模型导入仿真软件， 并将分段式大承载摆臂中的螺栓替换为衬 套元件； 对衬套元件的性 能参数进行赋值， 施加多工况载荷至分段式大承载摆臂的各部件上以 进行仿真计算， 得到衬套元件的六向载荷； 基于得到的六向载荷以及结合面上需求的正压力所产生的预载， 采用迭代方式对螺栓 进行强度分析； 基于分析 结果， 确定 螺栓的最小规格和机 械强度等级； 其中， 所述结合 面为主体承载件、 辅助导向件和限位 块支撑件间相互的接触面。 5.如权利要求4所述的一种分段式大承载摆臂的连接结构设计方法， 其特征在于， 所述 将分段式大承载摆臂的模型导入仿 真软件， 并将分段式大承载摆臂中的螺栓替换为衬套 元 件， 具体步骤 包括： 将分段式大承载摆臂的3D模型导入ADAMS软件中； 采用ADAMS软件中自带的衬套元件 对分段式大承载摆臂中的螺 栓进行替换。 6.如权利要求5所述的一种分段式大承载摆臂的连接结构设计方法， 其特征在于， 所述 采用ADAMS软件中自带的衬套元件 对分段式大承载摆臂中的螺 栓进行替换， 具体为： 将衬套元件放置于主体承载件和辅助导向件 间的结合面上、 辅助导向件和限位块支撑 件间的结合 面上， 以及限位 块支撑件和主体承载件间的结合 面上； 调整衬套元件的位置， 以使衬套元件的轴 线与螺栓的轴 线重合， 并对于每个衬套元件， 以衬套元件轴线与对应结合 面的交点 为原点建立 坐标系； 连接衬套元件和当前衬套元件 对应结合 面的零件， 形成三组连接副。 7.如权利要求4所述的一种分段式大承载摆臂的连接结构设计方法， 其特征在于， 所述 对衬套元件的性能参数进行赋值， 具体为： 对衬套元件的六向刚度参数和阻尼参数进行赋 值。 8.如权利要求4所述的一种分段式大承载摆臂的连接结构设计方法， 其特征在于， 所述 施加多工况载荷至 分段式大承载摆臂的各部件上以进 行仿真计算， 得到衬套 元件的六向载 荷， 具体步骤 包括： 施加多工况载荷至分段式大承载摆臂的各部件上以进行仿真计算， 且不计入摩擦作用 和防松预 载； 基于仿真结果， 将得到的每 个衬套元件的六向载荷作为对应螺 栓的六向载荷。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115476631 A 29.如权利要求8所述的一种分段式大承载摆臂的连接结构设计方法， 其特征在于， 所述 确定螺栓的最小规格和机 械强度等级， 具体步骤 包括： 基于螺栓的六向载荷以及预设算法， 计算得到螺栓的公称直径并圆整来初选的螺栓规 格； 计算每个工况下螺栓的工作应力， 并取最大值； 根据所需预 载和初选 螺栓的公称直径计算得到 螺栓的预载应力； 将计算得到最大工作应力和预 载应力叠加后形成合应力； 将合应力不大于机械性能等级的预设倍数屈服强度作为判定条件， 不断进行迭代优 化， 直至符合条件， 从而确定 螺栓的最小规格和机 械强度等级。 10.一种分段式大承载摆臂的连接结构设计系统， 其特 征在于， 包括： 导入模块， 其用于将分段式大承载摆臂 的模型导入仿真软件， 并将分段式大承载摆臂 中的螺栓替换为衬套元件； 仿真模块， 其用于对衬套元件的性能参数进行赋值， 施加多工况载荷至分段式大承载 摆臂的各部件上以进行仿真计算， 得到衬套元件的六向载荷； 分析模块， 其用于基于得到的六向载荷以及结合面上需求的正压力所产生的预载， 采 用迭代方式对螺 栓进行强度分析； 确定模块， 其用于基于分析 结果， 确定 螺栓的最小规格和机 械强度等级； 其中， 所述结合 面为主体承载件、 辅助导向件和限位 块支撑件间相互的接触面。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115476631 A 3