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nf570:轿车前后拖钩布置与校核的研究

发布时间:2018-11-28内容来源:未知 点击:

摘 要:前后拖钩作为轿车车身上重要的零部件,在设计布置时除了要考虑其在车身中的位置,还要满足使用空间和强度的要求。本文在对比合资和自主车型的基础上,提出了拖钩布置位置要求,同时参考相关法规,对使用空间、强度要求以及校核方法进行了总结研究,对新车型拖钩的设计布置提供参考。

关键词:拖钩;布置位置;使用空间;强度要求;校核方法

中图分类号:U462 文献标识码:A 文章编号:1671-7988(2018)21-203-03

Research on Layout and Check of Front and Rear Towing Hooks

Zhen Na

( Tianjin technology development branch of China first automobile co., LTD., Tianjin 300462 )

Abstract: As important parts on the car body, the design and layout of front and rear towing hooks needs to meet the using space and intensity requirements, while the location on the car body taken into account. Based on the comparison of joint and independent models, the layout location requires of towing hooks are proposed and referring to related laws and regulations, the requires of using space and intensity are summarized, as well as the check method, which provide a useful reference for towing hooks layout of new model.

Keywords: Towing Hook; Layout Location; Using Space; Intensity Requires; Check Method

CLC NO.: U462 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2018)21-203-03

市场上几乎所有轿车的前端和后端都存在一个小部件—拖车钩,虽然容易被车主所忽略,但是它所起的作用却不能小觑。当车辆遭遇到碰撞、打滑或损坏等情况下不能动弹时,需要借助其它车辆和拖车绳来进行救援,这个时候它的作用就体现出来。因此,设计人员在对拖车钩进行布置和校核时,需要充分考虑其位置和强度方面的因素,在保证其使用功能的前提下不影响整车的性能及美观。

针对前后拖钩的布置与校核,设计人员目前主要参照欧洲EC 1005/2010《关于机动车牵引装置的型式认证要求》、ISO5422-1982 《道路车辆-牵引拖绳、拖缆及拖杆的固定装置》以及GB 32087-2015《轻型汽车牵引装置》,但是汽车行业没有形成统一的布置规范要求,拖钩的布置主要是憑借经验、参考对标车或继承老车型结构,布置位置不尽相同,对车主的使用方便性造成了一定的影响。本文通过总结研究,对前后拖钩的布置位置及校核要求进行了介绍,相关设计人员可进行参考并结合实际情况,使前后拖钩的布置及校核满足要求。

1 结构型式

目前国内市场上轿车拖钩基本上采用两种型式:外露式钣金拖钩和隐藏式掀盖拖钩。

1.1 外露式钣金拖钩

外露式钣金拖钩主要用在轿车的后端,位于后保险杠的下沿处。这种采用焊接式的拖钩大多数会与车身纵梁相连接,直接焊于纵梁上或采用支架的方式焊于纵梁上。有的车型也会将拖钩焊于备胎槽上,同时为了提高强度,会在备胎槽和拖钩之间进行结构加强处理。

1.2 隐藏式掀盖拖钩

隐藏式掀盖拖钩主要用在轿车的前端,位于前保险杠的里面,在使用之前需要先打开装饰盖,然后手动将随车工具包里的拖车钩安装到车上即可。这种型式的拖钩保证了整车造型的美观,现在许多车型的后拖钩也逐渐采用这种型式。

隐藏式掀盖拖钩采用螺纹连接的方式将拖车钩固定在螺母上,而螺母需要固定在车身上。常见的拖钩螺母安装位置有:通过支架螺接在机舱纵梁上或焊接在防撞梁边缘上、通过加强板焊接在吸能盒中心、内嵌焊接在防撞梁中[1]。上述几种固定方式的采用需要综合考虑前保险杠的造型、拖车受力以及安装和维修的方便性。

2 布置要求及校核

不论是焊接拖钩还是螺接拖钩,在布置的过程中,要综合考虑其在车身中的位置、使用空间以及强度等要求,并通过校核和试验去保证布置和设计的合理性,满足使用要求。

2.1 在车身中的布置位置要求

前后拖钩在车身中的布置位置要从车身结构和我国自主车型特点及行驶要求上去考虑,而且在布置的过程要不断校核其对整车参数的影响以及使用空间的大小。

(1)从车身结构方面考虑,焊接拖钩或拖钩螺母应该装在车身纵梁或防撞梁上,由于纵梁分布于车身两侧,纵梁受力情况比防撞梁强很多,还可以避免车架变形,因此目前大多数车的拖钩都布置于车身纵梁上;同时,前后拖钩尽量放在同一根纵梁上,位于车身的同一侧,使前后受力在一条线上,也会避免车架变形。

对于后焊接拖钩,有些车辆将其焊接在备胎槽下,如东风日产骐达,这种焊接方法对强度要求比较高,需要在焊接处进行加强处理。

(2)通过对部分合资车型和自主车型的拖钩位置统计得出,目前国内市场上的自主车型,前后拖钩在车身中的布置存在多种方案,如前左后右、前右后左、前右后中间以及同时位于左侧或右侧。前后拖钩没有布置在车身同一侧时,不仅会造成受力时车架变形,而且各种车型拖钩布置位置的不统一也导致了用户在使用上的不方便,甚至可能去花费较多的时间去寻找拖钩的位置。同时我国要求是靠右侧行驶,而同样是靠右侧行驶的国家如美国、德国以及法国,其中所统计车型的前后拖钩几乎全部布置在车身的右侧,因此,我国自主车型可以借鉴这一点,而且当车辆靠右行驶时,沉陷也多发生在右侧,当拖钩布置在车身右侧时,车辆被牵引行走时可向左偏移,便于前后驾驶员相互观察,保证了拖车时的安全性。

(3)在布置前后拖钩时,要考虑其位置对整车通过性参数接近角、离去角以及最小离地间隙的影响。目前前拖钩主要采用隐藏式掀盖拖钩,位于前保险杠上,这种型式对整车的通过性无影响;后拖钩主要采用外露式钣金拖钩,采用焊接的形式,位于后保险杠的下端,焊接位置较低,可能会影响整车的通过性,也有部分车型采用隐藏式掀盖拖钩,具体布置要求见表1。

2.2 空间角度要求

(1)在使用前后拖钩时,必须保证拖引路径内不得有障碍,影响拖绳的使用。具体的校核方法为:使用直径为25mm的拖绳进行拖引,保证沿垂直方向±5°、水平方向±25°方向时不与车身或附件接触或干涉,如图3所示。

(2)螺纹连接拖钩需要保险杠上开孔,不仅与造型相关,还要考虑开孔的大小(一般直径大于30mm)。

2.3 强度要求

为了保证前后拖钩的使用强度,要求拖钩装置应能承受的最小静载荷F为:

F=最大允许总质量×g/2

F—拖钩承受的最小静载荷,N;

g—重力加速度,9.8m/s2

强度校核试验方法:对每一个拖钩沿水平方向、垂直方向±5°、水平方向±25°方向分别施加拉伸和压缩静载荷F,持续时间至少10s,拖钩及其固定件不应损坏、失效、断裂或产生影响正常使用的变形,同时安装在拖钩附近的其它部件如车辆的灯具不应损坏或无正常工作[2]

3 结论

拖钩作为车身上的一个小零部件,但是所起的作用却不容小觑。针对我国自主车型在拖钩布置上面的多样化,本文对其在车身中的布置位置、使用空间以及使用强度等要求进行了总结研究,同时希望我国汽车行业应尽快形成统一的布置规范要求,在满足使用功能的前提下,保证用户的使用方便性。

参考文献

[1] 杨国勇,潘俊,蔡汉琛,矫青春,陈东,邓卫东,袁焕泉.轿车前防撞梁设计[C].“广汽部件杯”广东省汽车行业第六期学术论文集,2011.

[2] GB 32087-2015,轻型汽车牵引装置[S].

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