一种分段式大承载摆臂及其连接结构设计方法和系统与流程

1.本发明涉及汽车设计制造领域，具体涉及一种分段式大承载摆臂及其连接结构设计方法和系统。

背景技术：

2.悬架系统是汽车上的重要组成部分，其对汽车的行驶平顺性和操纵稳定性具有较大的影响。独立悬架摆臂(又称控制臂)作为汽车悬架系统的导向和传力元件，用于将作用在车轮上的各种力传递给车身，同时保证车轮按一定轨迹运动。独立悬架摆臂通过球铰或者衬套把车轮和车身弹性地连接在一起。独立悬架摆臂应具有足够的刚度、强度和使用寿命。
3.当前，中型车辆的独立悬架摆臂多为锻件，因其整体毛坯成形困难，故常采用二段式或分体式结构，且各分体件间均采用螺栓进行连接。在实际的应用过程中，螺栓的选型通过根据经验进行，且需要反复试验方可确定，极大地降低了汽车生产效率。

技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种分段式大承载摆臂及其连接结构设计方法和系统，能够实现对螺栓选择的有效确定，提升汽车生产效率。
5.为达到以上目的，本发明提供的一种分段式大承载摆臂，包括依次连接设置的主体承载件、辅助导向件和限位块支撑件，且所述主体承载件和辅助导向件间、辅助导向件和限位块支撑件间，以及限位块支撑件和主体承载件间均采用螺栓连接。
6.在上述技术方案的基础上，所述主体承载件包括主体承载件，以及设于所述主体承载件前端的球销、设于所述主体承载件后端的摆臂前衬套和设于所述体承载件中部的支撑衬套。
7.在上述技术方案的基础上，所述辅助导向件包括辅助导向件本体和设于所述辅助导向件本体后端的摆臂后衬套。
8.本发明提供的一种分段式大承载摆臂的连接结构设计方法，用于对上述所述分段式大承载摆臂的螺栓的性能进行设计分析，具体包括以下步骤：
9.将分段式大承载摆臂的模型导入仿真软件，并将分段式大承载摆臂中的螺栓替换为衬套元件；
10.对衬套元件的性能参数进行赋值，施加多工况载荷至分段式大承载摆臂的各部件上以进行仿真计算，得到衬套元件的六向载荷；
11.基于得到的六向载荷以及结合面上需求的正压力所产生的预载，采用迭代方式对螺栓进行强度分析；
12.基于分析结果，确定螺栓的最小规格和机械强度等级；
13.其中，所述结合面为主体承载件、辅助导向件和限位块支撑件间相互的接触面。
14.在上述技术方案的基础上，所述将分段式大承载摆臂的模型导入仿真软件，并将
分段式大承载摆臂中的螺栓替换为衬套元件，具体步骤包括：
15.将分段式大承载摆臂的3d模型导入adams软件中；
16.采用adams软件中自带的衬套元件对分段式大承载摆臂中的螺栓进行替换。
17.在上述技术方案的基础上，所述采用adams软件中自带的衬套元件对分段式大承载摆臂中的螺栓进行替换，具体为：
18.将衬套元件放置于主体承载件和辅助导向件间的结合面上、辅助导向件和限位块支撑件间的结合面上，以及限位块支撑件和主体承载件间的结合面上；
19.调整衬套元件的位置，以使衬套元件的轴线与螺栓的轴线重合，并对于每个衬套元件，以衬套元件轴线与对应结合面的交点为原点建立坐标系；
20.连接衬套元件和当前衬套元件对应结合面的零件，形成三组连接副。
21.在上述技术方案的基础上，所述对衬套元件的性能参数进行赋值，具体为：对衬套元件的六向刚度参数和阻尼参数进行赋值。
22.在上述技术方案的基础上，所述施加多工况载荷至分段式大承载摆臂的各部件上以进行仿真计算，得到衬套元件的六向载荷，具体步骤包括：
23.施加多工况载荷至分段式大承载摆臂的各部件上以进行仿真计算，且不计入摩擦作用和防松预载；
24.基于仿真结果，将得到的每个衬套元件的六向载荷作为对应螺栓的六向载荷。
25.在上述技术方案的基础上，所述确定螺栓的最小规格和机械强度等级，具体步骤包括：
26.基于螺栓的六向载荷以及预设算法，计算得到螺栓的公称直径并圆整来初选的螺栓规格；
27.计算每个工况下螺栓的工作应力，并取最大值；
28.根据所需预载和初选螺栓的公称直径计算得到螺栓的预载应力；
29.将计算得到最大工作应力和预载应力叠加后形成合应力；
30.将合应力不大于机械性能等级的预设倍数屈服强度作为判定条件，不断进行迭代优化，直至符合条件，从而确定螺栓的最小规格和机械强度等级。
31.本发明提供的一种分段式大承载摆臂的连接结构设计系统，包括：
32.导入模块，其用于将分段式大承载摆臂的模型导入仿真软件，并将分段式大承载摆臂中的螺栓替换为衬套元件；
33.仿真模块，其用于对衬套元件的性能参数进行赋值，施加多工况载荷至分段式大承载摆臂的各部件上以进行仿真计算，得到衬套元件的六向载荷；
34.分析模块，其用于基于得到的六向载荷以及结合面上需求的正压力所产生的预载，采用迭代方式对螺栓进行强度分析；
35.确定模块，其用于基于分析结果，确定螺栓的最小规格和机械强度等级；
36.其中，所述结合面为主体承载件、辅助导向件和限位块支撑件间相互的接触面。
37.与现有技术相比，本发明的优点在于：通过将分段式大承载摆臂的模型导入仿真软件，并将分段式大承载摆臂中的螺栓替换为衬套元件，然后对衬套元件的性能参数进行赋值，施加多工况载荷至分段式大承载摆臂的各部件上以进行仿真计算，得到衬套元件的六向载荷，然后基于得到的六向载荷以及结合面上需求的正压力所产生的预载，采用迭代
方式对螺栓进行强度分析，最后基于分析结果确定螺栓的最小规格和机械强度等级，实现对螺栓选择的有效确定，提升汽车生产效率。
附图说明
38.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
39.图1为本发明实施例中一种分段式大承载摆臂的结构示意图；
40.图2为本发明实施例中一种分段式大承载摆臂的连接结构设计方法的流程图。
具体实施方式
41.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。在本技术中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
42.参见图1所示，本发明实施例提供的一种分段式大承载摆臂，包括依次连接设置的主体承载件、辅助导向件和限位块支撑件，且主体承载件和辅助导向件间、辅助导向件和限位块支撑件间，以及限位块支撑件和主体承载件间均采用螺栓连接。
43.具体的，主体承载件包括主体承载件本体，以及设于主体承载件本体前端的球销、设于主体承载件本体后端的摆臂前衬套和设于体承载件本体中部的支撑衬套。辅助导向件包括辅助导向件本体和设于所述辅助导向件本体后端的摆臂后衬套。
44.对于主体承载件、辅助导向件和限位块支撑件间的具体连接方式，主体承载件的前端和限位块支撑件的前端通过螺栓相连，主体承载件的后部和辅助导向件的前端通过螺栓相连，辅助导向件的后部和限位块支撑件的前端通过螺栓相连。图1中，标号1表示主体承载件，标号2表示辅助导向件，标号3表示限位块支撑件，标号4表示螺栓，标号5表示球销，标号6表示主体承载件本体，标号7表示支撑衬套，标号8表示摆臂前衬套，标号9表示辅助导向
件本体，标号10表示摆臂后衬套。
45.参见图2所示，本发明实施例提供的一种分段式大承载摆臂的连接结构设计方法，用于对上述所述分段式大承载摆臂的螺栓的性能进行设计分析，即对上述所述分段式大承载摆臂的螺栓的规格进行选取，对螺栓的机械性能等级强度进行分析。该分段式大承载摆臂的连接结构设计方法具体包括以下步骤：
46.s1：将分段式大承载摆臂的模型导入仿真软件，并将分段式大承载摆臂中的螺栓替换为衬套元件；
47.本发明中，将分段式大承载摆臂的模型导入仿真软件，并将分段式大承载摆臂中的螺栓替换为衬套元件，具体步骤包括：
48.s101：将分段式大承载摆臂的3d模型导入adams(automatic dynamic analysis of mechanical systems，机械系统动力学自动分析)软件中；
49.s102：采用adams软件中自带的衬套元件对分段式大承载摆臂中的螺栓进行替换。即将螺栓看作弹性件(具有六向强度)，采用adams软件中自带的衬套元件对其进行替代。
50.本发明中，采用adams软件中自带的衬套元件对分段式大承载摆臂中的螺栓进行替换，具体为：
51.s1021：将衬套元件放置于主体承载件和辅助导向件间的结合面上、辅助导向件和限位块支撑件间的结合面上，以及限位块支撑件和主体承载件间的结合面上；
52.原有的分段式大承载摆臂中存在三个螺栓，因此，衬套元件也会存在三个，其中一个衬套元件放置于主体承载件和辅助导向件间的结合面上，一个衬套元件放置于辅助导向件和限位块支撑件间的结合面上，剩下一个衬套元件放置于限位块支撑件和主体承载件间的结合面上。结合面即为部件间的接触面。
53.s1022：调整衬套元件的位置，以使衬套元件的轴线与螺栓的轴线重合，并对于每个衬套元件，以衬套元件轴线与对应结合面的交点为原点建立坐标系；
54.对于衬套元件而言，其没有体积要求，只有方向要求，通过调整衬套元件的位置，以使衬套元件的轴线与该衬套元件对应的螺栓的轴线重合，然后对每个衬套元件均建立局部坐标系。
55.例如，对于主体承载件和辅助导向件间的衬套元件而言，以该衬套元件的轴线，与主体承载件和辅助导向件间结合面的交点为坐标原点，衬套元件轴线为x轴，正向指向螺栓螺纹端，z轴指向分段式大承载摆臂的轴线，用右手定则确定y轴。
56.s1023：连接衬套元件和当前衬套元件对应结合面的零件，形成三组连接副。例如对于主体承载件和辅助导向件间的衬套元件，连接该衬套元件、主体承载件和辅助导向件，从而形成一组连接副。
57.s2：对衬套元件的性能参数进行赋值，施加多工况载荷至分段式大承载摆臂的各部件上以进行仿真计算，得到衬套元件的六向载荷；
58.本发明中，对衬套元件的性能参数进行赋值，具体为：对衬套元件的六向刚度参数和阻尼参数进行赋值。六向刚度参数和阻尼参数的大小对仿真收敛存在影响，但不影响计算结果。
59.本发明中，施加多工况载荷至分段式大承载摆臂的各部件上以进行仿真计算，得到衬套元件的六向载荷，具体步骤包括：
60.s201：施加多工况载荷至分段式大承载摆臂的各部件上以进行仿真计算，且不计入摩擦作用和防松预载；
61.s202：基于仿真结果，将得到的每个衬套元件的六向载荷作为对应螺栓的六向载荷。
62.即施加从整车分析模型中提取的作用在大承载摆臂的各部件上的多工况载荷，进行仿真计算，然后将每个衬套元件的六向载荷(f
x
、fy、fz、m
x
、my、mz)作为对应螺栓的六向载荷。
63.s3：基于得到的六向载荷以及结合面上需求的正压力所产生的预载，采用迭代方式对螺栓进行强度分析；结合面为主体承载件、辅助导向件和限位块支撑件间相互的接触面。
64.s4：基于分析结果，确定螺栓的最小规格和机械强度等级；
65.本发明中，确定螺栓的最小规格和机械强度等级，具体步骤包括：
66.s401：基于螺栓的六向载荷以及预设算法，计算得到螺栓的公称直径并圆整来初选的螺栓规格；
67.s402：计算每个工况下螺栓的工作应力，并取最大值；
68.s403：根据所需预载和初选螺栓的公称直径计算得到螺栓的预载应力；
69.s404：将计算得到最大工作应力和预载应力叠加后形成合应力；
70.s405：将合应力不大于机械性能等级的预设倍数屈服强度作为判定条件，不断进行迭代优化，直至符合条件，从而确定螺栓的最小规格和机械强度等级。预设倍数可以为0.8倍。
71.具体的，一方面，根据得到的螺栓的六向载荷，以及计算公式400d
i3-f
xdi-5m
x
＝0，求出螺栓的公称直径di(单位：mm)并圆整来初选的螺栓规格，接着计算每个工况下螺栓的工作应力(按第四强度理论计算并合成出最大正应力)，并取最大值；另一方面，根据所需预载(≥1.5f
x
)和初选螺栓的公称直径来计算预载应力，最后，将计算得到最大工作应力和预载应力叠加后形成合应力，将合应力不大于机械性能等级的0.8倍屈服强度作为判定条件，不断进行迭代优化，直至符合条件，即得所需的螺栓规格(向大直径圆整)和机械性能等级。
72.其中，400d
i3-f
xdi-5m
x
＝0是只考虑两向主要载荷，用最低要求的机械强度8.8级和判定条件推导出来的。
73.本发明实施例的分段式大承载摆臂的连接结构设计方法，通过将分段式大承载摆臂的模型导入仿真软件，并将分段式大承载摆臂中的螺栓替换为衬套元件，然后对衬套元件的性能参数进行赋值，施加多工况载荷至分段式大承载摆臂的各部件上以进行仿真计算，得到衬套元件的六向载荷，然后基于得到的六向载荷以及结合面上需求的正压力所产生的预载，采用迭代方式对螺栓进行强度分析，最后基于分析结果，确定螺栓的最小规格和机械强度等级，实现对螺栓选择的有效确定，提升汽车生产效率。
74.在一种可能的实施方式中，本发明实施例还提供一种可读存储介质，可读存储介质位于plc(programmable logic controller，可编程逻辑控制器)控制器中，可读存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现以下所述分段式大承载摆臂的连接结构设计方法的步骤：
75.将分段式大承载摆臂的模型导入仿真软件，并将分段式大承载摆臂中的螺栓替换
为衬套元件；
76.对衬套元件的性能参数进行赋值，施加多工况载荷至分段式大承载摆臂的各部件上以进行仿真计算，得到衬套元件的六向载荷；
77.基于得到的六向载荷以及结合面上需求的正压力所产生的预载，采用迭代方式对螺栓进行强度分析；
78.基于分析结果，确定螺栓的最小规格和机械强度等级；
79.其中，所述结合面为主体承载件、辅助导向件和限位块支撑件间相互的接触面。
80.存储介质可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于：电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
81.计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。
82.可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如java、smalltalk、c++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络，包括局域网(lan)或广域网(wan)，连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
83.本发明实施例提供的一种分段式大承载摆臂的连接结构设计系统，包括导入模块、仿真模块、分析模块和确定模块。
84.导入模块用于将分段式大承载摆臂的模型导入仿真软件，并将分段式大承载摆臂中的螺栓替换为衬套元件；仿真模块用于对衬套元件的性能参数进行赋值，施加多工况载荷至分段式大承载摆臂的各部件上以进行仿真计算，得到衬套元件的六向载荷；分析模块用于基于得到的六向载荷以及结合面上需求的正压力所产生的预载，采用迭代方式对螺栓进行强度分析；确定模块用于基于分析结果，确定螺栓的最小规格和机械强度等级；其中，所述结合面为主体承载件、辅助导向件和限位块支撑件间相互的接触面。
85.本发明中，将分段式大承载摆臂的模型导入仿真软件，并将分段式大承载摆臂中
的螺栓替换为衬套元件，具体过程包括：
86.将分段式大承载摆臂的3d模型导入adams软件中；
87.采用adams软件中自带的衬套元件对分段式大承载摆臂中的螺栓进行替换。
88.本发明中，采用adams软件中自带的衬套元件对分段式大承载摆臂中的螺栓进行替换，具体为：
89.将衬套元件放置于主体承载件和辅助导向件间的结合面上、辅助导向件和限位块支撑件间的结合面上，以及限位块支撑件和主体承载件间的结合面上；
90.调整衬套元件的位置，以使衬套元件的轴线与螺栓的轴线重合，并对于每个衬套元件，以衬套元件轴线与对应结合面的交点为原点建立坐标系；
91.连接衬套元件和当前衬套元件对应结合面的零件，形成三组连接副。
92.本发明中，对衬套元件的性能参数进行赋值，具体为：对衬套元件的六向刚度参数和阻尼参数进行赋值。
93.通过将分段式大承载摆臂的模型导入仿真软件，并将分段式大承载摆臂中的螺栓替换为衬套元件，然后对衬套元件的性能参数进行赋值，施加多工况载荷至分段式大承载摆臂的各部件上以进行仿真计算，得到衬套元件的六向载荷，然后基于得到的六向载荷以及结合面上需求的正压力所产生的预载，采用迭代方式对螺栓进行强度分析，最后基于分析结果，确定螺栓的最小规格和机械强度等级，实现对螺栓选择的有效确定，提升汽车生产效率。
94.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
95.需要说明的是，在本技术中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
96.以上所述仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：

1.一种分段式大承载摆臂，其特征在于：包括依次连接设置的主体承载件、辅助导向件和限位块支撑件，且所述主体承载件和辅助导向件间、辅助导向件和限位块支撑件间，以及限位块支撑件和主体承载件间均采用螺栓连接。2.如权利要求1所述的一种分段式大承载摆臂，其特征在于：所述主体承载件包括主体承载件，以及设于所述主体承载件前端的球销、设于所述主体承载件后端的摆臂前衬套和设于所述体承载件中部的支撑衬套。3.如权利要求1所述的一种分段式大承载摆臂，其特征在于：所述辅助导向件包括辅助导向件本体和设于所述辅助导向件本体后端的摆臂后衬套。4.一种分段式大承载摆臂的连接结构设计方法，用于对权利要求1至3中任一项所述分段式大承载摆臂的螺栓的性能进行设计分析，其特征在于，具体包括以下步骤：将分段式大承载摆臂的模型导入仿真软件，并将分段式大承载摆臂中的螺栓替换为衬套元件；对衬套元件的性能参数进行赋值，施加多工况载荷至分段式大承载摆臂的各部件上以进行仿真计算，得到衬套元件的六向载荷；基于得到的六向载荷以及结合面上需求的正压力所产生的预载，采用迭代方式对螺栓进行强度分析；基于分析结果，确定螺栓的最小规格和机械强度等级；其中，所述结合面为主体承载件、辅助导向件和限位块支撑件间相互的接触面。5.如权利要求4所述的一种分段式大承载摆臂的连接结构设计方法，其特征在于，所述将分段式大承载摆臂的模型导入仿真软件，并将分段式大承载摆臂中的螺栓替换为衬套元件，具体步骤包括：将分段式大承载摆臂的3d模型导入adams软件中；采用adams软件中自带的衬套元件对分段式大承载摆臂中的螺栓进行替换。6.如权利要求5所述的一种分段式大承载摆臂的连接结构设计方法，其特征在于，所述采用adams软件中自带的衬套元件对分段式大承载摆臂中的螺栓进行替换，具体为：将衬套元件放置于主体承载件和辅助导向件间的结合面上、辅助导向件和限位块支撑件间的结合面上，以及限位块支撑件和主体承载件间的结合面上；调整衬套元件的位置，以使衬套元件的轴线与螺栓的轴线重合，并对于每个衬套元件，以衬套元件轴线与对应结合面的交点为原点建立坐标系；连接衬套元件和当前衬套元件对应结合面的零件，形成三组连接副。7.如权利要求4所述的一种分段式大承载摆臂的连接结构设计方法，其特征在于，所述对衬套元件的性能参数进行赋值，具体为：对衬套元件的六向刚度参数和阻尼参数进行赋值。8.如权利要求4所述的一种分段式大承载摆臂的连接结构设计方法，其特征在于，所述施加多工况载荷至分段式大承载摆臂的各部件上以进行仿真计算，得到衬套元件的六向载荷，具体步骤包括：施加多工况载荷至分段式大承载摆臂的各部件上以进行仿真计算，且不计入摩擦作用和防松预载；基于仿真结果，将得到的每个衬套元件的六向载荷作为对应螺栓的六向载荷。
9.如权利要求8所述的一种分段式大承载摆臂的连接结构设计方法，其特征在于，所述确定螺栓的最小规格和机械强度等级，具体步骤包括：基于螺栓的六向载荷以及预设算法，计算得到螺栓的公称直径并圆整来初选的螺栓规格；计算每个工况下螺栓的工作应力，并取最大值；根据所需预载和初选螺栓的公称直径计算得到螺栓的预载应力；将计算得到最大工作应力和预载应力叠加后形成合应力；将合应力不大于机械性能等级的预设倍数屈服强度作为判定条件，不断进行迭代优化，直至符合条件，从而确定螺栓的最小规格和机械强度等级。10.一种分段式大承载摆臂的连接结构设计系统，其特征在于，包括：导入模块，其用于将分段式大承载摆臂的模型导入仿真软件，并将分段式大承载摆臂中的螺栓替换为衬套元件；仿真模块，其用于对衬套元件的性能参数进行赋值，施加多工况载荷至分段式大承载摆臂的各部件上以进行仿真计算，得到衬套元件的六向载荷；分析模块，其用于基于得到的六向载荷以及结合面上需求的正压力所产生的预载，采用迭代方式对螺栓进行强度分析；确定模块，其用于基于分析结果，确定螺栓的最小规格和机械强度等级；其中，所述结合面为主体承载件、辅助导向件和限位块支撑件间相互的接触面。

技术总结

本发明公开了一种分段式大承载摆臂及其连接结构设计方法和系统，涉及汽车设计制造领域，该分段式大承载摆臂包括依次连接设置的主体承载件、辅助导向件和限位块支撑件，且所述主体承载件和辅助导向件间、辅助导向件和限位块支撑件间，以及限位块支撑件和主体承载件间均采用螺栓连接。所述主体承载件包括主体承载件，以及设于所述主体承载件前端的球销、设于所述主体承载件后端的摆臂前衬套和设于所述体承载件中部的支撑衬套。所述辅助导向件包括辅助导向件本体和设于所述辅助导向件本体后端的摆臂后衬套。本发明能够实现对螺栓选择的有效确定，提升汽车生产效率。提升汽车生产效率。提升汽车生产效率。