日本无码免费高清在线|成人日本在线观看高清|A级片免费视频操逼欧美|全裸美女搞黄色大片网站|免费成人a片视频|久久无码福利成人激情久久|国产视频一二国产在线v|av女主播在线观看|五月激情影音先锋|亚洲一区天堂av

  • 手機(jī)站
  • 小程序

    汽車(chē)測(cè)試網(wǎng)

  • 公眾號(hào)

    • 汽車(chē)測(cè)試網(wǎng)

    • 在線課堂

    • 電車(chē)測(cè)試

東風(fēng)商用車(chē) | 某商用車(chē)底盤(pán)后背動(dòng)力電池框與車(chē)架連接方式分析

2021-12-17 21:02:25·  來(lái)源：電動(dòng)學(xué)堂  作者：潘學(xué)玉  
　
文章來(lái)源：東風(fēng)商用車(chē)有限公司技術(shù)中心前言隨著我國(guó)節(jié)能減排要求的不斷提高，新能源汽車(chē)的發(fā)展被國(guó)家列為戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)之一，純電動(dòng)車(chē)型開(kāi)發(fā)獲得了快速發(fā)展。然而
文章來(lái)源：東風(fēng)商用車(chē)有限公司技術(shù)中心
前言
隨著我國(guó)節(jié)能減排要求的不斷提高，新能源汽車(chē)的發(fā)展被國(guó)家列為戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)之一，純電動(dòng)車(chē)型開(kāi)發(fā)獲得了快速發(fā)展。然而，隨著前期市場(chǎng)暴露出的動(dòng)力電池安全性問(wèn)題，各主機(jī)廠都把純電動(dòng)車(chē)型動(dòng)力電池安全防護(hù)放在重中之重的位置。
由于離地高，防水、防塵效果好，動(dòng)力電池置于車(chē)架之上、駕駛室之后的布置方式受到越來(lái)越多設(shè)計(jì)者的青睞。
針對(duì)動(dòng)力電池自重大、防振性能要求高，某新能源車(chē)型在開(kāi)發(fā)初期采用4點(diǎn)連接提高動(dòng)力電池框與車(chē)架單側(cè)連接的可靠性。通過(guò)分析這4點(diǎn)連接的緊固方式，找出了結(jié)構(gòu)中存在的約束干涉問(wèn)題、前上、下支架接觸面貼合設(shè)計(jì)不當(dāng)問(wèn)題及其動(dòng)力電池框在車(chē)輛Y方向存在間隙難以打緊問(wèn)題。針對(duì)上述原因，結(jié)合車(chē)型開(kāi)發(fā)中的裝配工藝流程，采用取消中間連接點(diǎn)，同時(shí)取消前上、下支架接觸面貼合的方案，經(jīng)過(guò)仿真分析、實(shí)車(chē)驗(yàn)證可以提高該處連接可靠性。
1問(wèn)題描述
某車(chē)型為4X2中型環(huán)衛(wèi)純電動(dòng)車(chē)型，開(kāi)發(fā)初期動(dòng)力電池框和車(chē)架連接方式如圖1所示，1-前上支架，2-前下支架，3-車(chē)架，4-前立板，5-U形螺栓，6-動(dòng)力電池框支架，7-后立板，8-動(dòng)力電池框動(dòng)力電池框8的底座和車(chē)架3的上翼面貼合，車(chē)輛單側(cè)二者存在4點(diǎn)緊固連接。前上支架1固定在動(dòng)力電池框8的底板上，前下支架2和車(chē)架3的腹面連接。前上支架1和前下支架2通過(guò)螺栓連接。前立板4、后立板7的上端均通過(guò)螺栓和動(dòng)力電池框8的底板連接，它們的下端均與車(chē)架3的腹面連接。動(dòng)力電池框8的后端有焊接支架6，倒穿的U形螺栓把車(chē)架3的縱梁和動(dòng)力電池框8的后端緊固在一起。
為了確保新能源車(chē)型動(dòng)力電池的安全，在新車(chē)走合試驗(yàn)中，試驗(yàn)人員把3輛新能源車(chē)型的動(dòng)力電池框和車(chē)架連接處的緊固螺栓力矩納入重點(diǎn)管控，每200km復(fù)緊檢測(cè)一次，結(jié)果發(fā)現(xiàn)以上4點(diǎn)連接處的螺栓松脫、擰緊力矩衰減問(wèn)題突出，直接影響電池框連接可靠性。
2原因分析
2.1結(jié)構(gòu)上存在約束干涉
如圖1所示，動(dòng)力電池框8和車(chē)架3單側(cè)有4處約束，分析如下：

（1）前立板4、后立板7上半部分通過(guò)螺栓和電池框8的底座相連，其下半部分通過(guò)螺栓和車(chē)架3相連。螺栓在整車(chē)的Y方向打緊后，在Z方向，電池框8的底座和車(chē)架3之間不能相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
（2）欲使U型螺栓、前上支架1和下支架2的連接螺栓連接產(chǎn)生軸向夾緊力，則需要車(chē)架3和電池框8的底座在Z方向能夠相對(duì)移動(dòng)，解除約束。
因此，前立板4、后立板7兩點(diǎn)的約束和兩端的約束互相干涉，直接影響連接可靠性。取消部分約束，減少零部件數(shù)量，消除干涉，實(shí)現(xiàn)降低重量、降低成本本，并且提高了連接質(zhì)量。
2.2前端支架貼合設(shè)計(jì)不當(dāng)
前端上支架1和下支架2貼合，通過(guò)螺栓打緊。由于實(shí)際存在的加工誤差，當(dāng)動(dòng)力電池框8的底座和車(chē)架3的上翼面貼合時(shí)，很難保證前端上支架1和下支架2同步貼合。如果支架1和支架2提前貼合，動(dòng)力電池框8的底座和車(chē)架3上翼面就會(huì)有間隙，則動(dòng)力電池和電池框前端的重量就會(huì)通過(guò)支架1和支架2之間的貼合面?zhèn)鬟f，容易造成前上、下支架承載損壞。并且，由于縫隙的存在，造成U形螺栓打緊力矩為虛，容易松動(dòng)。
2.3沒(méi)有考慮裝配工藝
如圖2所示，在生產(chǎn)線上，前下支架2、前立板4和后立板7與車(chē)架3先裝配好，然后車(chē)架3翻轉(zhuǎn)正立后再裝動(dòng)力電池框8。為了使動(dòng)力電池框8落裝車(chē)架3上翼面時(shí)方便，立板4、立板7與動(dòng)力電池框8的外表面在Y方向必然存在間隙。間隙致使立板4、立板7與動(dòng)力電池框8在Y方向的緊固螺栓難以打緊。
3解決方案
（1）取消前上、下支架接觸面貼合，加大前上、下支架之間的距離，使動(dòng)力電池框8的底座和車(chē)架3的上翼面始終貼合，保證動(dòng)力電池及電池框的重量主要由車(chē)架上翼面承擔(dān)。
（2）取消前立板4及緊固螺栓、同時(shí)取消將后立板7與動(dòng)力電池框8相連的螺栓，解除電池框8的底座和車(chē)架3在Z方向移動(dòng)的約束，使前上、下支架之間的緊固螺和U形螺栓的擰緊力矩最大程度的轉(zhuǎn)化為Z方向（軸向）的夾緊力，使動(dòng)力電池框8和車(chē)架3更容易打緊。
4方案驗(yàn)證
4.1仿真分析驗(yàn)證
4.1.1仿真分析載荷與邊界條件
（1）仿真模型盡量模擬實(shí)車(chē)，計(jì)算時(shí)對(duì)模型總成施加Z向3g，X向0.8g，Y向0.5g加速度沖擊。
（2）重量與U形螺栓擰緊力矩：動(dòng)力電池重2.1t，電池框620kg，U型螺栓擰緊450Nm~550Nm。
4.1.2強(qiáng)度分析結(jié)果
對(duì)三種連接方案分別進(jìn)行仿真計(jì)算，分析對(duì)象應(yīng)力分布只是數(shù)值不同，分布部位相同，三種連接方案強(qiáng)度分析的應(yīng)力值統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1，應(yīng)力分布如圖3、圖4、圖5、圖6、圖7。
前上支架、前下支架、立板、動(dòng)力電池框底板支架的材料均為DL510，表中最大應(yīng)力值均在安全范圍之內(nèi)；U形螺栓極限為785Mpa，應(yīng)力值也在安全范圍之內(nèi)。連接方式3取消了前立板4及其緊固螺栓、取消后立板7與動(dòng)力電池框8之間的連接螺栓，與連接方式1相比，各關(guān)注部位的應(yīng)力均有一定程度的減低。
4.2實(shí)車(chē)驗(yàn)證
根據(jù)理論分析，結(jié)合CAE仿真計(jì)算結(jié)果，對(duì)連接方式1（原結(jié)構(gòu)）進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)，采用連接方案3，即在原來(lái)4點(diǎn)連接的基礎(chǔ)上取消前立板4，取消后立板7與動(dòng)力電池框8底座之間的4顆連接螺栓。為了實(shí)車(chē)驗(yàn)證改進(jìn)方案的有效性，在車(chē)輛滿載23t狀態(tài)下，在國(guó)道進(jìn)行走合試驗(yàn)時(shí)，每隔200km對(duì)管控螺栓的擰緊力矩檢測(cè)一次，同一部位連續(xù)測(cè)量3次。中間如有松動(dòng)，及時(shí)復(fù)緊后繼續(xù)試驗(yàn)。

納入力矩管控的螺栓如圖8所示。實(shí)車(chē)驗(yàn)證結(jié)果和理論分析、CAE仿真結(jié)果一致。改進(jìn)前、后螺栓擰緊統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如表2所示。
5結(jié)果分析與建議
在取消前上、下支架貼合設(shè)計(jì)，使車(chē)架上翼面和電池框底座始終保持接觸承載的基礎(chǔ)上，對(duì)動(dòng)力電池框與車(chē)架三種連接方式進(jìn)行理論分析、仿真計(jì)算和實(shí)車(chē)驗(yàn)證，得到如下結(jié)論：
1、當(dāng)去掉前立板4及其緊固螺栓、后立板7與動(dòng)力電池框8之間的連接螺栓后，連接方式3前上、下支架及其U形螺栓處的應(yīng)力值較連接方式1的應(yīng)力值還略有降低，說(shuō)明前立板4和后立板7與動(dòng)力電池框的連接屬于過(guò)約束，使此結(jié)構(gòu)中存在干涉問(wèn)題，降低了連接可靠性。
2、比較實(shí)車(chē)改進(jìn)前后關(guān)注部位管控螺栓擰緊力矩保持情況，發(fā)現(xiàn)改進(jìn)方案連接方式3的前上、下支架緊固螺栓擰緊力矩、U形螺栓擰緊力矩均在控制目標(biāo)范圍之內(nèi)，力矩保持能力較結(jié)構(gòu)改進(jìn)前有較大改善。
綜上，取消前上、下支架貼合設(shè)計(jì)，同時(shí)取消前立板4及緊固螺栓、取消后立板7與電池框8底座之間的連接螺栓，解除動(dòng)力電池框與車(chē)架在整車(chē)Z方向的約束，有利于前上、下支架連接螺栓和U形螺栓打緊，提高動(dòng)力電池框和車(chē)架連接強(qiáng)度，進(jìn)而提高動(dòng)力電池的安全性。并且，取消前立板4及其緊固螺栓，取消后立板7的緊固螺栓，減少了零部件數(shù)量、重量和成本。
分享到：
 
反對(duì) 0 舉報(bào) 0 收藏 0 評(píng)論 0
滬ICP備11026917號(hào)-25