一种挡泥板和车辆的制作方法

1.本实用新型涉及挡泥板结构领域，具体而言，涉及一种挡泥板和车辆。


背景技术：

2.挡泥板是拖拉机等路上移动设备的重要组成部分，用于提供挡泥功能，传统挡泥板由于结构刚度弱，导致挡泥板固有模态偏低，使得挡泥板固有频率很容易与发动机激励频率相近而发生共振，从而使得实际使用过程中挡泥板振动过大，不利于拖拉机舒适性及零部件可靠性的要求。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种一阶整体固有自由模态的频率较高的挡泥板，其不易与发动机激励频率产生共振，能保证拖拉机等车辆的舒适性和可靠性。
4.本实用新型的另一目的在于提供一种车辆，其包括上述的挡泥板。因此，该车辆也具有可靠性和舒适性高的优点。
5.本实用新型的实施例是这样实现的：
6.第一方面，本实用新型提供一种挡泥板，包括：
7.罩体，罩体具有罩设腔；
8.第一支架和第二支架，间隔地设置于罩设腔内，且与罩体连接，并分别位于罩体的中部位置的两侧；
9.连接架，设置于罩设腔内，且与罩体连接，并与第一支架和第二支架二者中的至少一者连接配合，用于与第一支架和第二支架共同阻止一阶模态下罩体两侧的扭转模态向罩体的中部位置挤压。
10.在可选的实施方式中，罩体具有顶壁、底壁和连接设置于顶壁和底壁之间的侧壁，顶壁、底壁和侧壁共同围成罩设腔；
11.连接架包括位于罩设腔内的中间连接架体，中间连接架体连接设置于顶壁与底壁之间，且连接设置于第一支架和第二支架之间。
12.在可选的实施方式中，中间连接架体包括呈夹角连接的第一框架体和第二框架体，且第一框架体远离第二框架体的端部与顶壁连接，第二框架体远离第一框架体的端部与底壁连接；
13.第一框架体和第二框架体的连接位置邻近中部位置设置。
14.在可选的实施方式中，第一框架体包括共面且依次连接设置的第一连接杆、第二连接杆和第三连接杆，第二连接杆与顶壁连接；第二框架体包括共面且依次连接设置的第四连接杆、第五连接杆和第六连接杆，第四连接杆与第一连接杆远离第二连接杆的一端连接，第六连接杆与第三连接杆远离第二连接杆的一端连接，第五连接杆与底壁连接；
15.第四连接杆与第一连接杆连接的位置邻近中部位置设置，且与第一支架连接，第六连接杆与第三连接杆连接的位置邻近中部位置设置，且与第二支架连接。
16.在可选的实施方式中，第一框架体和第二框架体呈100～170
°
夹角设置。
17.在可选的实施方式中，罩体具有顶壁、底壁和连接设置于顶壁和底壁之间的侧壁，顶壁、底壁和侧壁共同围成罩设腔；
18.第一支架和第二支架均为环形封闭支架，且第一支架和第二支架的顶部均与顶壁连接，第一支架和第二支架的底部均与底壁连接，第一支架和第二支架的侧部均与侧壁连接。
19.在可选的实施方式中，第一支架包括依次首尾呈夹角连接的第一杆、第二杆、第三杆、第四杆和第五杆，第一杆与顶壁连接，第二杆和第三杆与侧壁连接，第四杆与底壁连接；
20.第二支架包括依次首尾呈夹角连接的第六杆、第七杆、第八杆、第九杆和第十杆，第六杆与顶壁连接，第七杆和第八杆与侧壁连接，第九杆与底壁连接。
21.在可选的实施方式中，连接架还包括第一侧板和第二侧板，第一侧板设置于罩设腔内，且与第一支架连接，第二侧板设置于罩设腔内，且与第二支架连接。
22.在可选的实施方式中，第一支架和第二支架均为环形支架，所述环形支架围绕形成一个封闭环形区域；
23.第一侧板与第一支架远离第二支架的一侧连接，且用于封闭第一支架的封闭环形区域；第二侧板与第二支架远离第一支架的一侧连接，用于封闭第二支架的封闭环形区域；
24.第一支架、第二支架、第一侧板、第二侧板以及罩体之间共同围成半封闭的安装腔室。
25.第二方面，本实用新型提供一种车辆，包括：
26.车架；
27.前述实施方式中任一项的挡泥板，且罩体的底壁与车架紧固连接。
28.本实用新型的实施例至少具备以下优点或有益效果：
29.本实用新型提供了一种挡泥板，其包括罩体、第一支架、第二支架以及连接架；罩体具有罩设腔；第一支架和第二支架间隔地设置于罩设腔内，且与罩体连接，并分别位于罩体的中部位置的两侧；连接架设置于罩设腔内，且与所述罩体连接，并与第一支架和第二支架二者中的至少一者连接配合，用于与第一支架和第二支架共同阻止一阶模态下罩体两侧的扭转模态向罩体的中部位置挤压。该挡泥板通过第一支架、第二支架以及连接架的配合设置，使得挡泥板的一阶整体固有自由模态的频率得到显著提高，从而能避免挡泥板在使用时与发动机激励频率产生共振，进而能保证拖拉机等车辆的舒适性和可靠性。
30.本实用新型的实施例还提供了一种车辆，其包括上述的挡泥板。因此，该车辆也具有可靠性和舒适性高的优点。
附图说明
31.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
32.图1为本实用新型的实施例提供的挡泥板的结构示意图；
33.图2为本实用新型的实施例提供的挡泥板的局部结构示意图一；
34.图3为本实用新型的实施例提供的挡泥板的局部结构示意图二；
35.图4为本实用新型的实施例提供的挡泥板无连接架时的一阶模态频率的测试图；
36.图5为本实用新型的实施例提供的挡泥板的连接架仅包括中间连接架体时的一阶模态频率的测试图；
37.图6为本实用新型的实施例提供的挡泥板的局部结构示意图三；
38.图7为本实用新型的实施例提供的挡泥板的连接架仅包括第一侧板和第二侧板时的一阶模态频率的测试图；
39.图8为本实用新型的实施例提供的挡泥板的连接架包括中间连接架体、第二侧板以及第二侧板时的一阶模态频率的测试图。
40.图标:100-挡泥板；101-罩体；103-罩设腔；105-顶壁；107-底壁；111-侧壁；113-第一支架；115-第二支架；117-中间连接架体；118-第一连接杆；119-第二连接杆；121-第三连接杆；123-第四连接杆；125-第五连接杆；127-第六连接杆；129-第一杆；131-第二杆；133-第三杆；135-第四杆；137-第五杆；139-第六杆；141-第七杆；143-第八杆；145-第九杆；147-第十杆；149-封闭环形区域；151-第一侧板；153-第二侧板。
具体实施方式
41.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
42.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
43.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
44.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
45.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
46.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，可以具体情况理
解上述术语在本实用新型中的具体含义。
47.相关技术中，挡泥板是拖拉机等路上移动设备的重要组成部分，用于提供挡泥功能，传统挡泥板由于结构刚度弱，导致挡泥板固有模态(固有频率)偏低，使得挡泥板固有频率很容易与发动机激励频率相近而发生共振，从而使得实际使用过程中挡泥板振动过大，不利于拖拉机舒适性及零部件可靠性的要求。
48.有鉴于此，本实施例提供了一种一阶整体固有自由模态(其中，一阶模态是外力的激励频率与物体固有频率相等的时候出现的振动特性)的频率较高的挡泥板，其不易与发动机激励频率产生共振，能保证拖拉机等车辆的舒适性和可靠性。下面对该挡泥板的结构进行详细地介绍。
49.图1为本实施例提供的挡泥板100的结构示意图。请参阅图1，本实施例提供的挡泥板100主要用于拖拉机，当然在其他实施例中，也可以应用至汽车、摩托车、自行车等车辆上，以为这些车辆提供挡泥功能。同时，该挡泥板100具体包括罩体101、第一支架113、第二支架115以及连接架。
50.罩体101为挡泥板100的主体结构，罩体101大致呈弧形结构设置，罩体101的弧形结构的内侧形成罩设腔103，以用于安装第一支架113、第二支架115以及连接架，同时当挡泥板100安装于拖拉机上时，罩体101与拖拉机的车架固定连接，且罩体101的弧形结构的内侧罩设于拖拉机的轮体的外侧，以提供挡泥功能。
51.第一支架113和第二支架115用于增强罩体101的刚度和强度，且第一支架113和第二支架115间隔地设置于罩设腔103内，与罩体101固定连接，且分别位于罩体101的中部位置的两侧。将第一支架113和第二支架115分别设置于罩体101中部位置(为罩体101的中心位置，也大致为弧状结构罩体101的弧底对应的位置)的两侧，可一定程度的阻止一阶模态下罩体101两侧的扭转模态向罩体101的中部位置挤压。
52.连接架设置于罩设腔103内，且与罩体101连接，并与第一支架113和第二支架115二者中的至少一者连接配合，也即连接架不仅与罩体101固定连接，还至少与第一支架113和第二支架115二者中的至少一者连接，以使得连接架安装后能与第一支架113和第二支架115共同阻止一阶模态下罩体101两侧的扭转模态向罩体101的中部位置挤压，从而充分保证挡泥板100的一阶整体固有自由模态的频率得到显著提高，从而能避免挡泥板100与发动机激励频率产生共振，进而能保证拖拉机等车辆的舒适性和可靠性。
53.图2为本实施例提供的挡泥板100的局部结构示意图一；图3为本实施例提供的挡泥板100的局部结构示意图二。请参阅图1至图3，在本实施例中，罩体101具有顶壁105、底壁107和连接设置于顶壁105和底壁107之间的侧壁111。顶壁105、底壁107和侧壁111共同围成弧状结构，以在弧状结构的内侧形成罩设腔103，以使得罩体101安装于拖拉机的车架时，能罩设于轮体外，以提供挡泥功能。同时，连接架包括位于罩设腔103内的中间连接架体117，中间连接架体117连接设置于顶壁105与底壁107之间，且连接设置于第一支架113和第二支架115之间。也即，连接架可设置为包括既与罩体101连接又与第一支架113和第二支架115连接，且位于第一支架113和第二支架115之间的中间连接架体117。
54.一方面，由于中间连接架体117连接设置于罩体101的顶壁105和底壁107之间，因而中间连接架体117与第一支架113和第二支架115一样，同样能增强整个罩体101的刚度和强度，从而一定程度阻止一阶模态下罩体101两侧的扭转模态向罩体101的中部位置挤压；
另一方面，由于中间连接架体117还连接设置于第一支架113和第二支架115之间，且第一支架113和第二支架115位于中间位置的两侧，从而通过中间连接架体117的设置，还能增强第一支架113和第二支架115之间的连接强度，进一步地提高整个挡泥板100的刚度和强度，以进一步地阻止一阶模态下罩体101两侧的扭转模态向罩体101的中部位置挤压。
55.详细地，图4为本实施例提供的挡泥板100无连接架时的一阶模态的频率测试图；图5为本实施例提供的挡泥板100的连接架仅包括中间连接架体117时的一阶模态的频率测试图。请参阅图4与图5，在本实施例中，当挡泥板100仅设置有第一支架113和第二支架115时，挡泥板100的一阶整体自由模态的频率大致为31.1hz，虽然一定程度提高了罩体101的强度，但此模态下的频率与6缸发动机怠速650rpm(转/分)激励频率32.5hz接近，容易发生共振。而当如图5所示添加了中间连接架体117作为连接架使用后，其挡泥板100一阶整体自由模态的频率为51.5hz，模态频率提高了65％，从而与6缸发动机怠速650rpm(转/分)激励频率32.5hz较差较大，进而不容易发生共振，能保证拖拉机等车辆的舒适性和可靠性。
56.产生上述结果的原因在于，挡泥板100安装于拖拉机且罩设于轮体外侧后，挡泥板100的原状态的一阶整体自由模态为扭转模态，即罩体101的侧壁111两个对角的位置交替向中间挤压。因而，通过增加中间连接架体117，既与罩体101顶壁105和底壁107连接，又设置于第一支架113和第二支架115之间，与第一支架113和第二支架115连接，可提高挡泥板100的整体框架刚度，而根据挡泥板100的频率计算公式当刚度k增加趋势大于质量m增加趋势时，频率f则增大。也即，通过中间连接架体117的设置能为挡泥板100提供更高的刚度，从而可提高挡泥板100的模态频率，以抑制挡泥板100的扭转模态向中间挤压，同时也能避开拖拉机发动机怠速频率，使得挡泥板100不易在使用过程中与发动机发生共振，以充分提高拖拉机等车辆使用时的舒适性和可靠性。
57.详细地，请再次参阅图1至图3，在本实施例中，中间连接架体117具体包括呈夹角连接的第一框架体和第二框架体，且第一框架体远离第二框架体的端部与顶壁105连接，第二框架体远离第一框架体的端部与底壁107连接。并且，第一框架体和第二框架体的连接位置邻近中部位置设置。由于拖拉机的轮体工作过程中是不能触碰整个挡泥板100的，因而通过将中间连接架体117设置为两个呈夹角布置的框架体，可在挡泥板100随着拖拉机运动过程中对振动进行消减，且可进一步地提高挡泥板100的强度，从而可抑制挡泥板100的模态向中间挤压，以更进一步地提高整体框架的刚度，从而提高模态频率，以避开拖拉机发动机怠速频率，以保证拖拉机运行过程中各零部件的稳定性与可靠性。
58.更详细地，在本实施例中，第一框架体包括共面且依次连接设置的第一连接杆118、第二连接杆119和第三连接杆121，其中，第二连接杆119与顶壁105连接，第一连接杆118和第三连接杆121分别位于第二连接杆119的两侧。第二框架体包括共面且依次连接设置的第四连接杆123、第五连接杆125和第六连接杆127，第四连接杆123与第一连接杆118远离第二连接杆119的一端连接，第五连接杆125和第六连接杆127分别位于第四连接杆123的两侧，且第六连接杆127与第三连接杆121远离第二连接杆119的一端连接，第五连接杆125与底壁107连接。同时，第四连接杆123与第一连接杆118连接的位置邻近中部位置设置，且与第一支架113连接，第六连接杆127与第三连接杆121连接的位置邻近中部位置设置，且与第二支架115连接。
59.通过这样设置，使得整个中间连接架体117呈六边形框架状，且上方的第一框架体
型结构，从而充分提高整个挡泥板100的强度和刚度，以进一步地提高整个挡泥板100的一阶模态的固有频率，使得挡泥板100不易与发动机产生共振。
65.当然，在其他实施例中，第一支架113和第二支架115所包含的杆状结构的数量，以及第一支架113和第二支架115的形状，均可以根据需求进行调整，能充分保证整个挡泥板100的刚度和强度即可，本实施例均不再赘述。
66.图6为本实用新型的实施例提供的挡泥板100的局部结构示意图三。请参阅图1与图6，在本实施例中，连接架还包括第一侧板151和第二侧板153。其中，第一侧板151设置于罩设腔103内，且与第一支架113连接，第二侧板153设置于罩设腔103内，且与第二支架115连接。通过第一侧板151和第二侧板153直接与罩体101连接设置，一方面可直接提高罩体101的刚度和强度，以提高整个挡泥板100的模态频率；另一方面还与第一支架113和第二支架115连接，因而还使得第一支架113和第二支架115与罩体101之间连接强度和刚度得到充分提高，从而能进一步地提高整个挡泥板100的模态频率，以使得挡泥板100不易与发动机产生共振，以保证拖拉机结构的稳定性与可靠性，保证作业的安全性与可靠性。
67.详细地，在本实施例中，第一支架113和第二支架115均为环形支架，环形支架围绕形成一个贯穿其两侧的封闭环形区域149，第一侧板151具体与第一支架113远离第二支架115的一侧连接，且用于封闭第一支架113的封闭环形区域149。第二侧板153具体与第二支架115远离第一支架113的一侧连接，用于封闭第二支架115的封闭环形区域149。第一支架113、第二支架115、第一侧板151、第二侧板153以及罩体101之间共同围成半封闭的安装腔室。通过这样设置，一方面能进一步地提高整个挡泥板100的刚度和强度，从而能提高模态频率，以避免与发动机出现共振，另一方面，半封闭的安装腔室的设置，还使得挡泥板100在使用过程中泥块容易被挡板阻挡，从而不易进入安装腔室内，因而可以便于在安装腔室内安装拖拉机运行所需的一些传感器、电缆或电器元件，以提高拖拉机的智能化程度，保证其作业的安全性和可靠性；同时，还可以将第一侧板151和第二侧板153设置为可拆卸，以进一步地方便对第一侧板151和第二侧板153进行冲洗、拆卸和更换，以提高维护作业的便捷性，节约了维护作业的成本。当然，在其他实施例中，也可以直接将第一支架113和第二支架115设置为板状支架，以直接与罩体101之间形成安装腔室，本实施例不再赘述。
68.详细地，针对拖拉机而言，可以在安装腔室内布置轮胎转速传感器，轮胎转速传感器可以用于监测轮体的转速，以便于对轮体的转速进行核验和查看，同时对于装有abs自动防抱死系统的轮胎结构，转速传感器一般位于轮毂位置，雨水污泥很容易使传感器精度变低或失效，将其设置于安装腔室内则可以有效避免该问题的发生。又例如，由于拖拉机轮罩上方一般分布有信号指示灯，因而可将信号灯电缆及控制器可布置到该安装腔室中，以节省车架侧部的使用空间，远离发动机的发热源，以提高使用寿命。当然，还可以根据功能需求在此安装腔室内安装各种传感器、电缆或电器元件，本实施例不再一一赘述。
69.更详细地，图7为本实施例提供的挡泥板100的连接架仅包括第一侧板151和第二侧板153时的一阶模态频率的测试图；图8为本实施例提供的挡泥板100的连接架包括中间连接架体117、第二侧板153以及第二侧板153时的一阶模态频率的测试图。请参阅图7与图8，在本实施例中，当挡泥板100的连接架仅包括第一侧板151和第二侧板153时，挡泥板100一阶整体自由模态的频率为38.5hz，相较于仅包括第一支架113和第二支架115的方案而言模态提高24％，使之区别于6缸发动机怠速650rpm(转/分)激励频率32.5hz，以不容易产生
共振。同样地，当在连接架采用了中间连接架体117的基础之上，进一步地叠加第一侧板151和第二侧板153时，挡泥板100一阶整体自由模态为56.8hz，相较于仅设置第一侧板151和第二侧板153的方案而言模态提高48％，相较于仅有第一支架113和第二支架115的方案，模态频率整体提高83％，充分提高了挡泥板100整体刚度，避免了挡泥板100与发动机怠速发生共振，提高了挡泥板100舒适性和可靠性。
70.通过这样设置，在本实施例中，当仅采用第一支架113和第二支架115时，挡泥板100的模态频率为31.1hz，与6缸发动机怠速650rpm(转/分)激励频率32.5hz接近，容易产生共振；而当在第一支架113和第二支架115上单独叠加中间连接架体117时，其模态频率可提高至51.5hz，模态提高65％；当在第一支架113和第二支架115上单独叠加第一侧板151和第二侧板153时，模态频率提高至38.5hz，模态提高24％；当同时叠加使用中间连接架体117、第一侧板151和第二侧板153时，相较于仅有第一支架113和第二支架115，模态频率提升至56.8hz，模态频率整体提高83％。
71.也即，只要叠加了连接架，无论连接架采用第一侧板151和第二侧板153，还是采用中间连接架体117，挡泥板100的模态频率均能得到有效地提高，但当第一侧板151、第二侧板153以及中间连接架体117叠加使用时，效果最好，挡泥板100的强度和刚度最高，模态频率最高，能避免挡泥板100与发动机怠速产生共振，从而能充分提高挡泥板100舒适性和可靠性。
72.本实用新型的实施例还提供了一种车辆，其具体选择为拖拉机，其包括上述的挡泥板100。挡泥板100的罩体101的底壁107与车架紧固连接，以为车架的轮体提供有效地挡泥功能。同时，由于其包括上述的挡泥板100。因此，该车辆也具有可靠性和舒适性高的优点。当然，在其他实施例中，车辆具体也可以选择为汽车、摩托车、自行车等移动设备，本实施例不再赘述。
73.下面对本实用新型的实施例提供的挡泥板100的安装过程、工作原理及有益效果进行详细地介绍：
74.该挡泥板100在进行安装作业时，可先将第一支架113和第二支架115通过螺钉或焊接的方式与罩体101配合，且位于罩体101中部位置的两侧；接着，将中间连接架体117安装于第一支架113和第二支架115之间，且使得中间连接架体117上端与罩体101的顶壁105连接，下端与罩体101的底壁107连接，左端与第一支架113连接，右端与第二支架115连接；然后将第一侧板151安装于罩体101，并与第一支架113连接，将第二侧板153安装于罩体101，并与第二支架115连接；最后，将挡泥板100通过螺钉或焊接方式安装至车架即可。当车辆运行时，挡泥板100可通过罩体101和第一侧板151和第二侧板153提供挡泥功能，可通过第一支架113、第二支架115、第一侧板151、第二侧板153以及中间连接架和罩体101共同保证挡泥板100的强度和刚度。
75.在上述过程中，该挡泥板100通过第一支架113、第二支架115、第一侧板151、第二侧板153以及中间连接架的配合设置，使得挡泥板100的刚度和强度得到大幅提高，从而使得挡泥板100的一阶整体固有自由模态的频率提升至56.8hz，模态频率整体提高83％，进而能避免挡泥板100在使用时与发动机激励频率产生共振，进而能保证拖拉机等车辆的舒适性和可靠性。
76.综上所述，本实用新型的实施例提供了一种一阶整体固有自由模态的频率较高的
挡泥板100，其不易与发动机激励频率产生共振，能保证拖拉机等车辆的舒适性和可靠性。本实用新型的实施例还提供了一种车辆，其包括上述的挡泥板100。因此，该车辆也具有可靠性和舒适性高的优点。
77.以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。