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技术领域

本发明涉及一种汽车大梁。

背景技术

对传统轿车而言，为了实现低成本、规模化生产，通常采用承载式车身结构，即用高强度钢材冲压件充当车体大梁应力承受部件。大梁的结构单一，不能很好地分散撞击时的应力，对于高性能轿车、跑车，车体在激烈运动中会发生较大的形变，从而影响整车的操纵性和安全性。同时钢制车身结构重量也没有优势。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供一种能够分散应力的汽车大梁。

本发明提供的技术方案为：

一种汽车大梁，包括前部大梁和后部大梁，所述前部大梁和后部大梁由纵梁和横梁组成，所述前部大梁通过八字形/人字形结构与后部大梁固定连接，所述八字形/人字形结构的前部窄端与前部大梁固定连接，八字形/人字形结构后部的两个端部与后部大梁的纵梁固定连接；

所述后部大梁的尾部两端向内收拢形成梯形结构，其中所述梯形结构的两条底中，长度大的底为第一底，另一个底为第二底；第二底与梯形的腰部的两个交点和梯形结构的第一底之间分别固定连接有两个加强梁，其中一个加强梁、梯形结构位于加强梁侧的腰部和梯形结构的第一底部分构成三角形结构。

优选的是，所述后部大梁包括三根平面上等距平行排列的纵梁，后部大梁的三根纵梁与前部大梁通过两个八字形/人字形结构固定连接，两个八字形/人字形结构位于三根纵梁的间隙之间，两个八字形/人字形结构的后部的一个端部分别与三根纵梁中位于中间的纵梁固定连接，两个八字形/人字形结构的另外两个端部与另外两根纵梁固定连接。

优选的是，所述位于中间的纵梁还与前部大梁的一条横梁固定连接。

优选的是，所述位于中间的纵梁与梯形结构的第一底的中部固定连接，另外两根纵梁向内收拢形成梯形结构的腰部。

优选的是，所述后部大梁的尾部向内收拢形成梯形结构，其中所述梯形结构至少有两个，其中梯形结构的内部均包括加强梁。

优选的是，所述一个加强梁、梯形结构位于加强梁侧的腰部和梯形结构的第一底部分构成的三角形结构为等腰三角形，等腰三角形的两个腰分为别梯形的一个腰部和相应侧的加强梁。

优选的是，所述前部大梁为长方形结构，其中长方形结构用于与后部大梁固定连接的横梁和长方形结构的两纵梁之间包括两加强梁。

优选的是，所述纵梁和横梁为钛合金材质的空心管材料。

优选的是，所述纵梁、横梁和加强梁通过焊接工艺固定连接。

本发明的有益效果：

本发明的汽车大梁可应用于汽车、电动汽车或混合动力汽车中，是一种非承载式车身底面结构，包括前部大梁和后部大梁，前部大梁和后部大梁之间通过八字形/人字形结构固定连接，使得前部大梁的应力均匀地传递给后部大梁；同时后部大梁采用梯形结构，梯形结构的内部包括加强梁，如此形成若干三角形结构，前部大梁向后部传递的应力均匀地分布在各个纵梁和横梁上，保障了高性能轿车底盘运动中所需要的各向刚性，对运动汽车的操纵性、安全性有了质的提升。

附图说明

图1为本发明的汽车大梁的结构示意图；

图2为本发明的汽车大梁的受力示意图；

图3为本发明的汽车大梁的空心管结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1、图2和图3所示，一种汽车大梁，包括前部大梁（主要包括图1中的6和7）和后部大梁，所述前部大梁和后部大梁由纵梁和横梁组成，所述前部大梁通过八字形/人字形结构1与后部大梁固定连接，所述八字形/人字形结构1的前部窄端与前部大梁固定连接，八字形/人字形结构1后部的两个端部与后部大梁的纵梁固定连接。如此设置八字形/人字形结构1主要是由于前部大梁对应的是汽车的前轮部分，这部分比后部大梁更宽一些，因此采用等长度的八字形/人字形结构1保证前部大梁向后的应力能够均匀地分配给后部大梁。本发明的后部大梁包括三根平面上等距平行排列的纵梁2，后部大梁的三根纵梁2与前部大梁通过两个八字形/人字形结构1固定连接，两个八字形/人字形结构1位于三根纵梁2的间隙之间，两个八字形/人字形结构1的后部的一个端部分别与三根纵梁2中位于中间的纵梁固定连接，两个八字形/人字形结构的另外两个端部与另外两根纵梁固定连接。采用三根纵梁2和两个八字形/人字形结构1是结构最坚固最省料的实施方式，对于不同的车型也可采用更多的纵梁和八字形/人字形结构。

所述后部大梁的尾部两端向内收拢形成梯形结构，所述位于中间的纵梁2与梯形结构的第一底3的中部固定连接，另外两根纵梁向内收拢形成梯形结构的腰部。其中所述梯形结构的两条底中，长度大的底为第一底3，另一个底为第二底4；第二底4与梯形的腰部的两个交点和梯形结构的第一底3之间分别固定连接有两个加强梁5，其中一个加强梁5、梯形结构位于加强梁侧的腰部和梯形结构的第一底3部分构成三角形结构。所述一个加强梁5、梯形结构位于加强梁侧的腰部和梯形结构的第一底3的部分构成的三角形结构为等腰三角形，等腰三角形的两个腰分为别梯形的一个腰部和相应侧的加强梁5。如此设置，在一个梯形的内部形成两个或三个三角形的结构（如果两个加强梁5交于第一底3上的同一点则为三个三角形结构，如果交于第一底3上的部同点，则可形成两个相同的三角形结构），这样的结构使得纵梁2传递的应力均匀地分布在三角形的结构之间，使得整个汽车大梁的受力均衡，这样不会出现金属疲劳或者在撞击时能够更均匀地受力，避免受到更大的损伤。

出于结构的整体形和制作过程的考虑，所述位于中间的纵梁还与前部大梁的一条横梁固定连接，如此使得汽车大梁的结构更完整。

所述后部大梁的尾部向内收拢形成梯形结构，其中所述梯形结构有两个，两个梯形结构由三根横梁构成，其中两个梯形结构的内部均包括加强梁。即根据不同型号的汽车长度和实际应用，后部大梁可包括多个梯形结构。

所述前部大梁为长方形结构6，其中长方形结构6的与后部大梁固定连接的横梁和长方形结构的两纵梁之间包括两加强梁7。前部大梁采用长方形结构6，两加强梁7一端分别位于前部大梁的两纵梁上，另一端位于前部大梁的横梁上，这样有效地将汽车前部的另一分散于整个横梁上。

如图3所示，所述纵梁和横梁为钛合金材质的空心管材料。所述纵梁、横梁和加强梁通过焊接工艺固定连接。

如图2所示，由应力传递分析可知，在结构前端遭受外力碰撞时，应力能够通过车身诸多人字形结构分解、融合，区别于传统承载式车身结构碰撞应力基本由前防撞梁承担。由于所有大梁均为钛金属方管结构且碰撞应力传递到所有金属大梁，结构强度及刚性将大幅超越传统承载式金属车身结构。在结构横向受力时，由于人字形的纵梁与横梁大量三角形结构，横向的抗扭能力同样远超传统承载式金属车身结构。悬挂安装点8为通孔，由于本结构横向、纵向均拥有远超传统承载式金属车身结构的强度及刚性，悬挂摆臂可通过橡胶衬套、金属万向节直接连接到安装点8，从而省掉了传统副车架。本发明的结构使得悬挂及车身响应能力将有本质的提升，这对运动轿车而言是非常关键的。相对传统钣金冲压式承载车身结构而言，本发明用钛金属方管构建人字形或三角形独立大梁平面结构，大幅增强了车底横向、纵向的强度及刚性，在操纵精度、碰撞保护方面性能优异，同时高强度重量比的钛金属保障了轻量化的需求。