[发明专利]一种提高轻量化推力杆抗扭和抗偏转性能的方法及推力杆

说明书

提高轻量化推力杆抗扭和抗偏转性能的方法及推力杆杆体，所述推力杆为轻量化推力杆，推力杆的杆体部分和球头部分的主体都采用高分子复合材料制作；在杆体部分和球头部分的主体高分子复合材料的上下表面复合推力杆增强板，通过推力杆高分子复合材料上下表面的推力杆增强板提高推力杆整体抗扭性能。所述推力杆杆体包括杆体部分和球头部分，球头部分位于杆体部分的两端头，且杆体部分和球头部分的主体都采用高分子复合材料制作；在杆体部分和球头部分的主体高分子复合材料的上下表面复合推力杆增强板。本发明在杆件本体和球头的高分子复合材料的上下表面设置增强板，可以有效改善推力杆的受力情况，提高推力杆的抗扭和抗弯复合强度。

技术领域

本发明涉及一种推力杆的结构及其制作方法，尤其是指一种提高轻量化推力杆抗扭和抗偏转性能的方法及推力杆；该提高轻量化推力杆抗扭和抗偏转性能的方法及推力杆可以提高轻量化球头的总成强度，且制作方便简便；属于推力杆技术领域。

背景技术

推力杆是载重汽车或货车上连接着车架与车桥的关键零部件之一，其主要承担传递牵引力、制动力及防止车桥与车架在恶劣路况下的移位。现有推力杆主要为钢结构推力杆，其价格低廉，但是重量较重，在日益严苛的法律法规下，难以满足车企对汽车零部件提出的轻量化要求。目前也有部分车企开发出了注塑成型的纤维增强复合材料推力杆和铝合金推力杆。注塑成型的纤维增强复合材料推力杆承载较低，为了提高承载能力，需要使用连续纤维带增强，增加了工艺难度和成本。铝合金推力杆具有良好的轻量化效果，但是由于铝合金价格高，同时铝合金推力杆需要使用热熔或锻压成型工艺，导致铝合金推力杆价格高昂，难以获得对价格比较敏感的主机厂的青睐。

推力杆的轻量化就是将推力杆中的一部分进行轻量化的处理，其中最为常见的就是对推力杆的杆件本体进行轻量化处理。所谓轻量化处理大多就是采用轻质材料替代原有的材料，从而减轻部件的重量。现在最为多见的就是对杆件系统，将整个杆件采取复合材料制作，这其中就涉及到了推力杆部分的球头杆件本体部分也改为了复合材料制作。可是由于推力杆的杆件本体部分是一个主要受力的部分，这一部分采用轻质材料后，其强度往往会受到很大的影响。为了解决这个问题，对于轻质复合材料制作杆件本体时，往往都会在杆件本体复合增强材料，以提高其连接部分的强度；但是目前这些为了提高推力杆杆件本体强度都是在杆件中间设置加强板材，可是在实际应用研究中越来越多的发现这样虽可以提高杆件本体的拉伸的强度，但作为推力杆的杆件本体所受的力，不仅仅只是拉伸的力，还有扭转或偏转方向的力，也容易对杆体造成破坏，而设置在杆体中间的增强板对于提高杆件的整体抗扭和抗偏转并没有多大作用，所以仍然会出现轻量化推力杆损坏的现象，甚至有的还会出现导致杆件本体开裂的现象，因此如何切实提高杆件本体的整体抗扭和抗偏转性能，已经成为了推力杆急需要解决的问题。

通过查询检索为发现相同的技术报道，只有相关领域的技术文献，最为接近的有以下几篇：

1、专利号为CN201910907828.8，名称为“一种带橡胶金属球铰的连杆轻量化方法”，申请人为：博戈橡胶塑料(株洲)有限公司的发明专利，该专利公开了一种带橡胶金属球铰的连杆轻量化方法，在连杆的一端或两端的接头内安装有橡胶金属球铰，且橡胶金属球铰包裹在连杆的接头内；将连杆杆体和接头采用轻量化的高分子材料制作，并在轻量化的高分子材料制作的连杆杆体和接头基体内嵌入比连杆杆体和接头轻量化基体材料强度更高的强化体，且将橡胶金属球铰包裹在采用强化体与轻量化的高分子材料复合制作成的轻量化连杆杆体和接头内，由强化体承担杆身方向的拉伸载荷，而轻量化的高分子材料制作的连杆杆体和接头基体承担杆身方向的压缩载荷和扭转载荷，增强连杆的整体抗拉强度。在该专利中提到了“将金属球铰的外套与轻量化高分子材料复合在一起，由轻量化高分子材料将金属球铰的外套包裹起来，形成带有橡胶金属球铰的复合轻量化接头”，但该专利中所设置的强化体对于连杆的抗扭转和偏转的性能没有提高。