一种等距型面多环过盈连接结构设计

张磊，张莉，许帮柱

（陕西万方汽车零部件有限公司，陕西 西安 710200）

引言

1 三角形等距型面截面描述

目前一种扭转梁结构，使用实心圆轴扭杆与左右扭力臂焊接而成，产品较为笨重，现使用圆管代替圆轴进行轻量化设计，但焊接结构疲劳强度低，在扭转工况下，焊缝处易开裂。本文采用一种三角形等距型面过盈配合连接方式，提升抗振性和疲劳强度，适用于传递转矩大、可靠性高的场合。

本文描述了三角形等距型面的几何作图，结构设计，过盈量的计算，以及过盈装配工艺流程和设备能力需求的研究。

对三角形等距廓线曲线进行描述（如图1）：在以坐标原点O为圆心的基圆上取互为120°三个点O1、O2、O3；以原点O为圆心，分别作直径D2的外包络圆和直径D3的内包络圆；以O1为圆心，作一段与外包络圆相切的小圆弧，反向作一段与内包络圆相切的大圆弧；分别以O2、O3为圆心按上述方法作圆弧，使相邻圆弧的端点线相切、重合，D1为型面等距值。

图1 三角形等距型面截面

设计时，上述作图法对应参数可参考选用表1中提供的DIN32711的P3G数据。表1中数据不能满足实际要求时，可以按插值法选取各参数值。

表1 DIN32711推荐使用P3G参数表

2 结构与工艺方案

2.1 产品结构

扭转梁为对称结构，左、右扭力臂材料为铸钢RZG340-510，三角形等距型孔根据表1选择基本尺寸D1=60mm，D2=64.5mm，D3=55.5mm，最小厚度为11mm。圆管材料为Q345B-Φ55×5mm精拔管。通过三角形等距型面楔子将圆管冷挤压胀形，使管外壁与左、右扭力臂对应的三角形等距型孔内壁过盈配合，实现圆管、扭力臂和楔子相互过盈配合[1]，配合面长度为50mm，装配示意图如图2所示。……