EA026451B1

EA026451B1 - Motor vehicle chassis frame with an independent suspension

Info

Publication number: EA026451B1
Application number: EA201401095A
Authority: EA
Inventors: Константин Сергеевич Холопов; Рустем Фаритович Шамаров; Владимир Евгеньевич Орлянский
Original assignee: Открытое акционерное общество "КАМАЗ"
Priority date: 2014-10-13
Filing date: 2014-10-13
Publication date: 2017-04-28
Also published as: EA201401095A1

Abstract

The invention is related to vehicles, in particular, to a design of a motor vehicle chassis frame with an independent suspension. The frame is of ladder type and comprises girders (1) of constant channel cross-section, and cross-members (2-4) connecting the girders. The girders (1) have bevels (5) in their front parts. The cross-member (2) is placed in front of the frame, has a closed rectangular shape in cross-section, and has two slots (6) on the vertical wall. The cross-section has a shape of a truncated trapezoid in plan, its smaller side facing the frame. The cross-member (3) is intended for mounting various towing devices, it is arranged at the end of the frame and has an opening (7) for mounting a towing coupler. Inserts (8) are secured to girder (1) flanges so that a closed configuration is formed; the inserts (8) and the girders (1) have holes (9) where tubular cross-members (4) are fixed. Over the perimeter of the girders, at the place of the bevel (5), reinforcing members (10, 11 and 12) are fixed, lateral, upper and lower, respectively, which have holes (13) for securing by welding. The lateral reinforcing members (10) have bent portions (14) inserted in slots (6) of the front cross-member (2), and inner and outer stiffening ribs (15). Slinging elements (16) with holes (17) are rigidly fastened to the lower reinforcing members (12). Special reinforcement of the front portion of the frame is required for mounting a cab thereon. The technical result consists in higher reliability of the structure due to improvement of strength properties.

Description

Изобретение относится к транспортным средствам, в частности к грузовым автомобилям с независимой подвеской.The invention relates to vehicles, in particular to trucks with independent suspension.

Известна рама грузового автомобиля лестничного типа, выполненная из лонжеронов постоянного швеллерного сечения, соединенных поперечинами, при этом на задней поперечине рамы установлено тягово-сцепное устройство с резиновыми упругими элементами, обеспечивающими двухстороннюю амортизацию (Руководство по монтажу надстроек на автомобили (шасси) КАМАЗ экологического классаA ladder-type truck frame is made of spars of a constant channel section connected by cross members, with a towing device with rubber elastic elements providing double-sided cushioning on the rear cross member of the frame (Installation Guide for add-on vehicles (chassis) of KAMAZ ecological class

3. Издание первое/Д.Х. Валеев - Набережные Челны, 2012, с. 70-76).3. First edition / D.Kh. Valeev - Naberezhnye Chelny, 2012, p. 70-76).

Наиболее близкой к заявляемому техническому решению является рама транспортного средства лестничного типа, выполненная из лонжеронов постоянного швеллерного сечения, соединенных поперечинами разного профиля, одна из которых, размещенная на конце рамы, выполнена с отверстием для установки тягово-сцепного устройства, и содержащая закрепленный в задней части рамы ниже ее уровня подрамник, предназначенный для установки тягово-сцепного устройства прицепа-тандем, выполненный в виде П-образной поперечины и торцевых кронштейнов, при этом поперечина подрамника закреплена на торцевых кронштейнах через проставочные элементы, которые как и кронштейны выполнены Гобразной формы, кроме того, в передней и задней частях рамы выполнены скосы (патент РФ № 141647 МПК Β62Ό 21/00 (2006.01), опубл. 10.06.2014).Closest to the claimed technical solution is a ladder-type vehicle frame made of constant side channel spars connected by cross members of different profiles, one of which, located at the end of the frame, is made with an opening for installing the towing device, and containing it fixed at the rear frame below its level, a subframe designed for installation of the towing device of the tandem trailer, made in the form of a U-shaped cross member and end brackets, while the subframe’s list is fixed to the end brackets through spacer elements, which, like the brackets, are made in a shaped form, in addition, bevels are made in the front and rear parts of the frame (RF patent No. 141647 IPC Β62 М 21/00 (2006.01), published on 06/10/2014).

В связи с тем, что рама подвергается большим статическим и динамическим нагрузкам из-за установки на ней пневмоподвески кабины, подвески ходовой части, гидроусилителя руля и двигателя, необходимо обеспечить высокие прочностные характеристики. Известные технические решения имеют недостаточные прочностные показатели, что отрицательно влияет на надежность рамы в целом.Due to the fact that the frame is subjected to high static and dynamic loads due to the installation of air suspension on the cab, suspension of the chassis, power steering and engine, it is necessary to ensure high strength characteristics. Known technical solutions have insufficient strength indicators, which negatively affects the reliability of the frame as a whole.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является повышение надежности рамы за счет улучшения прочностных характеристик.The task to which the claimed technical solution is directed is to increase the reliability of the frame by improving the strength characteristics.

Для решения поставленной задачи рама шасси автомобиля с независимой подвеской лестничного типа, содержащая лонжероны постоянного швеллерного сечения, выполненные со скосом в передней части, поперечины, соединяющие лонжероны, причем поперечина, размещенная спереди рамы, является буксирной поперечиной, а поперечина, размещенная на конце рамы, выполнена с отверстием для установки тягово-сцепного устройства, дополнительно содержит вставки, закрепленные к полкам лонжеронов с образованием закрытого контура, при этом на вставках и лонжеронах выполнены отверстия, в которых закреплены трубчатые поперечины, боковые, верхние и нижние усилители, закрепленные по периметру лонжеронов в месте выполнения скоса и выполненные с отверстиями для крепления сваркой, при этом передняя поперечина выполнена замкнутой в поперечном сечении и имеет две прорези на вертикальной стенке, а боковые усилители имеют отгибы, которые вставлены в эти прорези, а также внутренние и внешние ребра жесткости, а к нижним усилителям жестко закреплены элементы для строповки, имеющие отверстия.To solve the problem, the chassis frame of the car with an independent staircase suspension containing spars of a constant channel section, made with a bevel in the front part, a cross member connecting the side members, the cross member located in front of the frame being a towing cross member, and the cross member located at the end of the frame, made with a hole for installing the towing device, additionally contains inserts fixed to the shelves of the side members with the formation of a closed loop, while the inserts and the side member x holes are made in which tubular cross-members, lateral, upper and lower amplifiers are fixed, fixed along the perimeter of the side members at the place of beveling and made with holes for fastening by welding, while the front cross-section is closed in cross section and has two slots on a vertical wall, and lateral amplifiers have limbs that are inserted into these slots, as well as internal and external stiffeners, and elements for slinging with holes are rigidly fixed to the lower amplifiers.

В частном случае исполнения трубчатые поперечины могут быть закреплены на раме с помощью бонок или фланцев, по крайней мере одна из трубчатых поперечин выполнена изогнутой, кроме того, передняя поперечина может в поперечном сечении может быть выполнена прямоугольной, а в плане - в форме усеченной трапеции, обращенной к раме меньшей стороной.In the particular case of execution, the tubular cross-beams can be mounted on the frame using bonks or flanges, at least one of the tubular cross-pieces is made curved, in addition, the front cross-section can be made rectangular in cross section, and in the form of a truncated trapezoid, facing the frame with the smaller side.

Отличительные признаки, заключающиеся в том, что рама дополнительно содержит вставки, закрепленные к полкам лонжеронов с образованием закрытого контура, при этом на вставках и лонжеронах выполнены отверстия, в которых закреплены трубчатые поперечины, боковые, верхние и нижние усилители, закрепленные по периметру лонжеронов в месте выполнения скоса и выполненные с отверстиями для крепления сваркой, при этом передняя поперечина выполнена замкнутой в поперечном сечении и имеет две прорези на вертикальной стенке, а боковые усилители имеют отгибы, которые вставлены в эти прорези, а также внутренние и внешние ребра жесткости, а к нижним усилителям жестко закреплены элементы для строповки, имеющие отверстия, позволяют как в отдельности, так и в совокупности улучшить прочностные характеристики передней части рамы, что положительно влияет на ее надежность в целом.Distinctive features, namely that the frame additionally contains inserts fixed to the flanges of the side members with the formation of a closed circuit, while the inserts and spars are made holes in which are fixed tubular cross members, side, upper and lower amplifiers, fixed around the perimeter of the side members in place execution of the bevel and made with holes for fastening by welding, while the front cross member is closed in cross section and has two slots on a vertical wall, and the side amplifiers have the bends that are inserted into these slots, as well as the internal and external stiffeners, and the lower amplifiers are rigidly fixed with sling elements having holes, which, individually and in combination, can improve the strength characteristics of the front of the frame, which positively affects its reliability in general.

Заявителю не известны рамы автомобиля с указанной совокупностью существенных признаков, и заявленная совокупность существенных признаков не вытекает явным образом из современного уровня техники, что подтверждает соответствие заявляемого технического решения условию новизна и изобретательский уровень.The applicant does not know the frame of the car with the specified set of essential features, and the claimed combination of essential features does not follow explicitly from the current level of technology, which confirms the conformity of the claimed technical solution to the condition of novelty and inventive step.

Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, на которых изображено: фиг. 1 - рама шасси автомобиля с независимой подвеской, общий вид; фиг. 2 - передняя часть рамы, увеличено;The claimed technical solution is illustrated by drawings, which depict: FIG. 1 - chassis frame of the car with independent suspension, general view; FIG. 2 - front of the frame, enlarged;

фиг. 3 - задняя часть рамы, увеличено.FIG. 3 - the rear of the frame, enlarged.

Рама шасси автомобиля с независимой подвеской выполнена лестничного типа и содержит лонжероны 1 постоянного швеллерного сечения, поперечины 2-4, соединяющие их. Лонжероны 1 выполнены со скосом 5 в передней части.The chassis frame of the car with independent suspension is made of a ladder type and contains spars 1 of a constant channel section, crossbars 2-4 connecting them. Spars 1 are made with bevel 5 in front.

Поперечина 2 размещена спереди рамы и имеет две прорези 6 на вертикальной стенке. В поперечном сечении поперечина выполнена замкнутой, имеет прямоугольную форму. В плане поперечина выполнена в форме усеченной трапеции и обращена к раме меньшей стороной. Поперечина 2 является бук- 1 026451 сирной поперечиной.The cross member 2 is placed in front of the frame and has two slots 6 on the vertical wall. In cross section, the cross member is closed, has a rectangular shape. In terms of the cross member is made in the form of a truncated trapezoid and faces the frame with the smaller side. Cross member 2 is a tow cross 1 026451.

Поперечина 3 предназначена для установки различных буксирных устройств, размещена в конце рамы и выполнена с отверстием 7 для установки тягово-сцепного устройства.The cross member 3 is designed to install various towing devices, placed at the end of the frame and made with a hole 7 for installing the towing device.

К полкам лонжеронов 1 закреплены вставки 8 с образованием закрытого контура, при этом на вставках 8 и лонжеронах 1 выполнены отверстия 9, в которых закреплены трубчатые поперечины 4.Inserts 8 are fixed to the shelves of the side members 1 with the formation of a closed contour, while holes 9 are made on the inserts 8 and side members 1, in which the tubular cross members 4 are fixed.

По периметру лонжеронов в месте выполнения скоса 5 закреплены усилители 10, 11 и 12, соответственно боковые, верхние и нижние, выполненные с отверстиями 13 для крепления сваркой. Боковые усилители 10 имеют отгибы 14, которые вставлены в прорези 6 передней поперечины 2, а также внутренние и внешние ребра жесткости 15. К нижним усилителям 12 жестко закреплены элементы 16 для строповки, имеющие отверстия 17. Особое усиление передней части рамы связано с установкой на ней кабины. Передняя часть рамы благодаря усиленной буксирной поперечине 2 также предназначена для выталкивания впереди идущего застрявшего автомобиля. Усилители 10-12 позволяют равномерно распределить нагрузку в этой части автомобиля.Amplifiers 10, 11 and 12, respectively lateral, upper and lower, made with holes 13 for fastening by welding are fixed along the perimeter of the side members at the place of bevel 5. The lateral amplifiers 10 have bends 14, which are inserted into the slots 6 of the front cross member 2, as well as internal and external stiffeners 15. The lower amplifiers 12 are rigidly secured with sling elements 16 having holes 17. A special reinforcement of the front part of the frame is associated with the installation on it cabins. The front of the frame, thanks to the reinforced tow bar 2, is also designed to push the jammed vehicle in front. Amplifiers 10-12 allow you to evenly distribute the load in this part of the car.

Трубчатые поперечины 4 могут быть закреплены на раме с помощью бонок или снабжены фланцами для крепления на раме. Для более компактного размещения оборудования и систем автомобиля две трубчатых поперечины 4 выполнены изогнутыми книзу.The tubular cross members 4 can be secured to the frame using bonks or provided with flanges for mounting on the frame. For a more compact placement of equipment and vehicle systems, two tubular cross members 4 are made curved downward.

Заявляемая рама может быть использована на грузовых автомобилях, в частности с независимой подвеской, имеет надежную конструкцию, улучшенные прочностные характеристики.The inventive frame can be used on trucks, in particular with independent suspension, has a robust design, improved strength characteristics.

Заявляемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании.The claimed technical solution meets the requirement of industrial applicability and is possible for implementation on standard processing equipment.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM

1. Рама шасси автомобиля с независимой подвеской, содержащая лонжероны (1) постоянного швеллерного сечения, выполненные со скосом (5) в передней части, поперечины (2-4), соединяющие лонжероны (1), причем поперечина (2), размещенная спереди рамы, является буксирной поперечиной, а поперечина (3), размещенная на конце рамы, выполнена с отверстием (7) для установки тягово-сцепного устройства, отличающаяся тем, что дополнительно содержит вставки (8), закрепленные к полкам лонжеронов (1) с образованием закрытого контура, при этом на вставках (8) и лонжеронах (1) выполнены отверстия (9), в которых закреплены трубчатые поперечины (4), боковые (10), верхние (11) и нижние (12) усилители, закрепленные по периметру лонжеронов (1) в месте выполнения скоса (5) и выполненные с отверстиями (13) для крепления сваркой, при этом передняя поперечина (2) выполнена замкнутой в поперечном сечении и имеет две прорези (6) на вертикальной стенке, а боковые усилители (10) имеют отгибы (14), которые вставлены в эти прорези (6), а также внутренние и внешние ребра (15) жесткости, а к нижним усилителям (12) жестко закреплены элементы (16) для строповки, имеющие отверстия (17).1. The chassis frame of the car with independent suspension, containing side members (1) of a constant channel section, made with a bevel (5) in the front part, a cross member (2-4) connecting the side members (1), and a cross member (2) located in front of the frame is a towing cross member, and the cross member (3) located on the end of the frame is made with an opening (7) for installing the towing device, characterized in that it further comprises inserts (8) fixed to the side member shelves (1) to form a closed contour, at the same time on inserts (8) and side members (1) holes (9) are made, in which tubular cross members (4), side (10), upper (11) and lower (12) amplifiers are fixed, fixed along the perimeter of the side members (1) at the place of the bevel (5) and made with holes ( 13) for fastening by welding, while the front cross member (2) is closed in cross section and has two slots (6) on the vertical wall, and the side amplifiers (10) have limbs (14) that are inserted into these slots (6), as well as internal and external ribs (15) of rigidity, and elements (16) for slings are rigidly fixed to the lower amplifiers (12) and having openings (17).

2. Рама по п.1, отличающаяся тем, что трубчатые поперечины (4) закреплены на раме с помощью бонок.2. The frame according to claim 1, characterized in that the tubular cross-beams (4) are mounted on the frame using bonoks.

3. Рама по п.1, отличающаяся тем, что трубчатые поперечины (4) выполнены с фланцами, которыми они закреплены на раме.3. The frame according to claim 1, characterized in that the tubular cross-beams (4) are made with flanges with which they are mounted on the frame.

4. Рама по п.2 или 3, отличающаяся тем, что по крайней мере одна из трубчатых поперечин (4) выполнена изогнутой.4. The frame according to claim 2 or 3, characterized in that at least one of the tubular cross members (4) is made curved.

5. Рама по п.1, отличающаяся тем, что передняя поперечина (2) в поперечном сечении выполнена прямоугольной, а в плане выполнена в форме усеченной трапеции и обращена к раме меньшей стороной.5. The frame according to claim 1, characterized in that the front cross member (2) in the cross section is rectangular, and in plan is made in the form of a truncated trapezoid and faces the frame with the smaller side.