阅读说明：本技术 一种电池箱侧边布置式的方程式赛车车架 (A kind of equation motorcycle race vehicle frame of battery case side arrangement formula ) 是由 陈灿奇 熊锐 党顺峰 张中威 欧阳洁榆 于 2019-07-17 设计创作，主要内容包括：本发明涉及汽车的技术领域,更具体地,涉及一种电池箱侧边布置式的方程式赛车车架。该方程式赛车车架包括：前隔板、前环、主环、前鼻连接机构、侧防撞管件和电池箱侧箱；所述前隔板通过所述前鼻连接机构连接到所述前环上,组成了所述车架的前鼻；所述前环通过所述侧防撞管件与所述主环连接,所述前环与所述主环之间的空间形成座舱；所述座舱侧方布置有所述电池箱侧箱；所述前鼻连接机构和/或所述侧防撞管件采用三角形结构。本发明的赛车车架采用三角结构设计,结构简单合理,质量轻,刚度强且分配合理,车架的自由模态频率理想,安全性高。(The present invention relates to the technical fields of automobile, more particularly, to a kind of equation motorcycle race vehicle frame of battery case side arrangement formula.Party's formula racing car vehicle frame includes: front baffle, front ring, main ring, prenasal bindiny mechanism, side anticollision pipe fitting and battery case side case；The front baffle is connected in the front ring by the prenasal bindiny mechanism, constitutes the prenasal of the vehicle frame；The front ring is connect by the side anticollision pipe fitting with the main ring, and the space between the front ring and the main ring forms cockpit；The cockpit side is disposed with battery case side case；The prenasal bindiny mechanism and/or the side anticollision pipe fitting use triangular structure.Racing car vehicle frame of the invention is designed using three-legged structure, simple and reasonable, light weight, and rigidity is strong and distribution is reasonable, and the Free Modal frequency of vehicle frame is ideal, highly-safe.)

一种电池箱侧边布置式的方程式赛车车架

技术领域

本发明涉及汽车的技术领域，更具体地，涉及一种电池箱侧边布置式的方程式赛车车架。

背景技术

方程式赛车车架作为整辆赛车各大系统的承载部分，赛车车架的结构直接影响了赛车的性能。赛事对赛车车架的强度、刚度以及振动模态的要求非常高，因为这些因素直接影响到了赛车的安全性，动力性以及操纵稳定性。现有的方程式赛车的车架质量过重，安全性不足，局部扭转刚度不足，振动模态普遍不理想，大大影响了赛车的性能，而且还增加了赛车的成本。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种电池箱侧边布置式的方程式赛车车架，本发明采用的技术方案如下。

一种电池箱侧边布置式的方程式赛车车架，所述车架包括：前隔板、前环、主环、前鼻连接机构、侧防撞管件和电池箱侧箱；所述前隔板通过所述前鼻连接机构连接到所述前环上，组成了所述车架的前鼻；所述前环通过所述侧防撞管件与所述主环连接，所述前环与所述主环之间的空间形成座舱；所述座舱侧方布置有所述电池箱侧箱；所述前鼻连接机构和/或所述侧防撞管件采用三角形结构。

进一步，所述前鼻连接机构包括：前环斜撑、前隔板支撑、前悬架安装管件；所述前环斜撑分别与所述前隔板和所述前环连接；所述前隔板支撑与所述前隔板组成了三角形结构；所述前悬架安装管件与所述前环组成了三角形结构；所述前隔板支撑与所述前悬架安装管件连接。

进一步，所述前隔板支撑与所述前隔板组成了多个三角形结构；所述前悬架安装管件与所述前环组成了多个三角形结构。

进一步，所述车架还包括：后悬架安装管件、主环斜撑和电控单元管件；所述主环斜撑分别与所述主环和所述后悬架安装管件；所述电控单元管件分别与所述主环和所述后悬架安装管件；所述主环斜撑与所述主环所在的平面形成一定的角度；所述电控单元管件的底部与所述主还的底部平齐。

进一步，所述角度大于30度。

进一步，所述主环斜撑与所述主环的连接点离所述主环的最高点小于160mm。

进一步，所述前隔板由四根4130钢管组成，所述钢管采用氩弧焊进行焊接。

进一步，所述前环和所述主环都是由一根完整的钢管进行弯曲加工而成。

进一步，所述侧防撞管件分别位于所述座舱的两侧，两个所述侧防撞管件之间通过座舱横管进行连接。

进一步，所述池箱侧箱的侧部和前后部均采用三角形结构进行加强。

与现有技术相比，有益效果是：

1、赛车车架的质量更轻，质量保持在30kg以内，比起现在已有的30-40kg的车架减重明显，做到轻量化设计。

2、三角结构的合理设计提高了赛车车架的安全性，每个工况的最大变形量均在3mm以内，满足安全要求。

3、赛车车架的刚度更加合理：通过实验数据计算出车架的扭转刚度为2303Nm/deg，相比现有车架1500Nm/deg左右的扭转刚度更加合理可靠。

4、赛车车架自由振动的模态频率更安全：车架的自由模态频率很好地避开了路面的激励频率(10Hz-20Hz)，电机驱动系统正常使用时的频率范围(23.3Hz-39.7Hz)，更加安全。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图。

图2是本发明整体结构主视图。

图3是本发明整体结构俯视图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

如图1-3所示，本发明主要有三个主体结构，前隔板1，前环3和主环4。前隔板1由四根4130钢管组成，钢管的连接采用氩弧焊进行焊接。选用4130无缝钢管作为原材料，4130钢管的成分是30CrMo合金钢，抗拉强度达到750MPa，而且密度较小，有利于赛车的轻量化设计。前环3和主环4都是由一根完整的钢管进行弯曲加工而成的。前隔板1通过前鼻连接机构连接到前环3上，组成了车架的前鼻。前鼻连接机构包括：前环斜撑2、前隔板支撑5、前悬架安装管件6。前隔板1由前环斜撑2、前隔板支撑5和前悬架安装管件6用合适的三角结构连接到前环3上，组成了车架的前鼻。优选地，前环斜撑2分别与前隔板1和前环3连接，前隔板支撑5与前隔板1组成了一个或多个三角形结构，前悬架安装管件6与前环3组成了一个或多个三角形结构，前隔板支撑5与前悬架安装管件6连接。前隔板支撑5和前悬架安装管件6采用点对点连接，以保证前鼻部位所受的力能够沿管件传递到前隔板1和前环3底部。前悬架安装管件6和前隔板支撑5以及前环3组成了多个三角形结构，而且左右两边前悬架用了壁厚加厚的钢管进行连接，增大了前悬架安装部位的扭转刚度，有利于保证赛车的操纵稳定性。可以理解的是，对于前鼻连接机构，本领域技术人员可以根据实际需求，采用其它合适的三角形结构。前环3和主环4之间的部位为赛车的座舱12，座舱12两侧分布的是两个电池箱侧箱7，赛车电池箱容易受到侧部撞击，底部没有被撞击的危险，因此电池箱侧箱7侧部和前后部采用三角形结构进行加强，底部在满足强度要求的前提下为了减轻车架的质量，并没有采用三角型结构，而是用两个点对点结构连接到座舱横杆13和主环4底部。前环3和主环4通过侧防撞管件10进行连接，侧防撞管件10采用三角形结构，保证车手的安全，防止车手在高速行驶过程中手脚意外卡进侧防撞结构内，两边侧防撞采用两根座舱横管13进行连接，两根座舱横管13在保证强度的前提下选用了管径和壁厚都较小的管件，而且并没有采用交叉式的三角结构连接两根横管的四个对角点，主要是为了减小座舱的扭转刚度，防止赛车在不平路面振动频率过快，为车手提供一个舒适的驾驶环境。主环4和后悬架安装管件8通过主环斜撑9和电控单元管件11进行连接，在图2中，主环斜撑9与主环平面的角度设计要大于30度，而且主环斜撑9与主环的连接点离主环的最高点小于160mm，从而保证赛车发生翻车事故时，主环斜撑能够有效地将主环4所受的力传递到后悬架安装管件8，再通过电控单元管件11传递回主环底部，最大程度保障安全。后悬架安装管件8采用三角结构设计，同时左右后悬架采用壁厚加粗的横管进行连接，增大了后悬架的扭转刚度，提高的赛车操纵稳定性。

本发明整个赛车车架采用三角结构设计，一方面保证赛车车架结构的稳定性，另一方面防止车手在比赛中比较剧烈的工况下受伤。在前后悬采用合适的三角结构设计使前后悬有足够的扭转刚度；座舱部位在满足强度要求的前提下适当减少管件，减小刚度，以便减小振动的频率，为车手提供一个舒适的驾驶条件。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。