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客車(chē)空氣懸架典型結(jié)構(gòu) 獨(dú)立懸架 對(duì)于現(xiàn)在主流的大型客車(chē)只有前橋才有獨(dú)立懸架 而且彈性元件都是空氣彈簧 最大軸荷一般為7噸 就導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的型式而言 只有雙橫臂式懸架一種 而且都是不等長(zhǎng)的雙叉臂 下橫臂較長(zhǎng) 而且橫臂的鉸接點(diǎn)跨距很大 以抵抗較大的縱向力 如果非要對(duì)客車(chē)用的雙橫臂懸架分分的話(huà)還真能分出三種不同的結(jié)構(gòu)來(lái) 虛擬主銷(xiāo)式雙橫臂懸架實(shí)體主銷(xiāo)式雙橫臂懸架 一 虛擬主銷(xiāo)式雙橫臂懸架 這樣的雙橫臂懸架與轎車(chē)上用的雙橫臂懸架一樣 上下橫臂分別通過(guò)兩個(gè)球副 BALLJOINT 與轉(zhuǎn)向節(jié)相連 可以完成車(chē)輪轉(zhuǎn)向和懸架跳動(dòng)兩個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng) 沒(méi)有實(shí)體的主銷(xiāo)結(jié)構(gòu) 上下球副的連線(xiàn)即為虛擬的主銷(xiāo) 而空氣彈簧一般支撐在上橫臂上 這樣的結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)緊湊 重量輕 而缺點(diǎn)是球頭所能承受的力量有限 容易損壞 而且球頭的制造成本較高 VOLVO的雙橫臂前懸架使用這樣的結(jié)構(gòu) VOLVO帶球頭副的雙橫臂獨(dú)立前懸架 二 實(shí)體主銷(xiāo)式雙橫臂懸架 有了實(shí)體的主銷(xiāo) 車(chē)輪的轉(zhuǎn)向自由度就可以由主銷(xiāo)來(lái)完成 而懸架跳動(dòng)的自由度由另外兩個(gè)聯(lián)接在上下橫臂上的轉(zhuǎn)軸來(lái)完成 因此成本降低 承載能力提高 但是連接主銷(xiāo)和上下擺臂的這個(gè)家伙體積很大 很笨重 會(huì)使得非簧載質(zhì)量增加 所以不利于操控穩(wěn)定性和平順性的提升 目前大多數(shù)雙橫臂懸架都是采用這樣的結(jié)構(gòu) 實(shí)體主銷(xiāo)式雙橫臂懸架轉(zhuǎn)向自由度與懸架跳動(dòng)自由度完全分開(kāi) 實(shí)體主銷(xiāo)式雙橫臂懸架但是其氣簧支架過(guò)于粗壯 非簧載質(zhì)量之大可想而知 ZF前獨(dú)立懸架 帶主銷(xiāo) 9米前獨(dú)立懸架 帶主銷(xiāo) 非獨(dú)立懸架 客車(chē)用的非獨(dú)立懸架很多 結(jié)構(gòu)變化也很自由 但總結(jié)起來(lái)無(wú)非就是四連桿空氣懸架 五連桿空氣懸架 板簧懸架和氣簧與板簧組合式懸架 一 五連桿空氣懸架 五連桿空氣懸架 一般由四個(gè)等長(zhǎng)且平行的縱向?qū)驐U和一個(gè)橫向推力桿組成 五連桿懸架一般只用在前懸架上 結(jié)構(gòu)先進(jìn) 具有很高的舒適性和穩(wěn)定性目前在客車(chē)前懸架中使用的很廣泛 導(dǎo)向臂式前懸架 懸架承載5 6 5噸 適用于10 12米車(chē)輛 系統(tǒng)包括氣囊2件 減振器2根 橫向推力桿1根 導(dǎo)向臂2件 橫向穩(wěn)定桿1根 良好的導(dǎo)向性能 結(jié)構(gòu)先進(jìn) 具有很高的舒適性和穩(wěn)定性 二 四連桿空氣懸架 由兩個(gè)斜向布置的推力桿和兩個(gè)縱向布置的導(dǎo)向桿組成 其中斜向布置的推力桿要同事承擔(dān)縱向力和橫向力 有個(gè)車(chē)型直接把這兩個(gè)斜向布置的推力桿做成一體式的 也就是俗稱(chēng)的 V推 這種結(jié)構(gòu)在前后非獨(dú)立懸架中均有使用 而且一般這四個(gè)導(dǎo)向桿的側(cè)向投影都是同向 平行且等長(zhǎng)的 一種典型的四連桿非獨(dú)立懸架 用于前橋 一種典型的四連桿非獨(dú)立懸架 用于后橋 四連桿非獨(dú)立后懸架 緊湊型均衡梁 空氣彈簧位于車(chē)架縱梁下側(cè) 上斜置推力桿未安裝 四連桿非獨(dú)立后懸架 五連桿非獨(dú)立前懸架 縱向?qū)驐U直接作用橫向穩(wěn)定桿 隨動(dòng)橋用空氣懸架產(chǎn)品 適用于13 7米旅游車(chē)及公交車(chē)隨動(dòng)橋 被動(dòng)轉(zhuǎn)向由轉(zhuǎn)向減振器及轉(zhuǎn)向鎖止缸控制 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)完美 轉(zhuǎn)向減振器可抑制擺振 最大限度減少輪胎磨損 門(mén)式驅(qū)動(dòng)橋 門(mén)式驅(qū)動(dòng)橋不算是一種懸架 而算是一種車(chē)橋 下沉式驅(qū)動(dòng)橋 一般與四連桿空氣懸架匹配 而且是雙級(jí)減速的 一般用于低地板公交車(chē) 并匹配后橫置發(fā)動(dòng)機(jī) 或者后偏置發(fā)動(dòng)機(jī)使用 結(jié)構(gòu)復(fù)雜 成本很高 目前國(guó)內(nèi)的車(chē)橋生產(chǎn)商沒(méi)有能力生產(chǎn)這種車(chē)橋 ZF和VOITH在國(guó)內(nèi)OEM生產(chǎn) 但是關(guān)鍵部件仍依賴(lài)進(jìn)口 ZF采埃孚門(mén)式驅(qū)動(dòng)橋 四連桿懸架 一種用于客車(chē)支撐橋的四連桿非獨(dú)立懸架 高度閥介紹一般空氣懸架的客車(chē)前懸架左右各一個(gè)空氣彈簧 共用一個(gè)高度調(diào)節(jié)裝置 有側(cè)跪或角跪功能的ECAS系統(tǒng)則是每個(gè)空氣彈簧使用一個(gè)高度調(diào)節(jié)裝置 而后懸架 驅(qū)動(dòng)橋 一般都有四個(gè)空氣彈簧 每側(cè)兩個(gè) 中間使用均衡梁 俗稱(chēng)扁擔(dān)梁 架在車(chē)橋上 每側(cè)的兩個(gè)空氣彈簧共用一個(gè)高度調(diào)節(jié)閥 控制元件 高度閥數(shù)目和安裝1三閥 理論上講三點(diǎn)定一平面 所以采用三閥布置最合理 因?yàn)椴捎脝伍y的懸架 左 右空氣彈簧氣路相通 其角剛度為零 一般車(chē)型采用前1后2布置方式 獨(dú)立懸架車(chē)型可采用前2后1布置方式 兩個(gè)高度閥應(yīng)盡量布置在側(cè)傾角剛度大的位置 以增大整車(chē)角剛度 2四閥 對(duì)于前懸架采用獨(dú)立懸架 后懸架采用C形梁大跨距氣簧 為了充分發(fā)揮其增大角剛度的設(shè)計(jì) 可以前 后都采用兩個(gè)高度閥 對(duì)于6 2特大型客車(chē) 二 三橋單側(cè)氣簧連通 也是左 右各布置一個(gè)高度閥 如果前懸架采用兩個(gè)高度閥 就成為四閥布置 但四閥布置屬超定位 只適宜用于行駛在較好路面而且停放在平地上的大 中型客車(chē) 3五閥 對(duì)于特大型的6 2通道 鉸接 式客車(chē) 一般采用前1中2后2的布置 也有采用前2 獨(dú)立懸架 中1后2的布置 4高度控制閥的安裝 高度控制閥水平擺臂的臂長(zhǎng)應(yīng) 200mm 臂端與柔性接頭相連 可上下調(diào)節(jié) 如果整車(chē)的另一懸架為非空氣懸架 其高度會(huì)隨載荷變化 則空氣懸架高度閥的擺臂應(yīng)布置成與汽車(chē)縱軸線(xiàn)垂直 以免高度受其影響 空氣懸架轉(zhuǎn)向與懸架的跳動(dòng)干涉 非獨(dú)立空氣懸架 四連桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 非獨(dú)立空氣懸架的運(yùn)動(dòng)校核方法如圖5所示O1P為上導(dǎo)向桿在側(cè)視圖上投影 O2Q為下導(dǎo)向桿在側(cè)視圖上投影 當(dāng)前輪上下跳動(dòng)時(shí)節(jié)臂球銷(xiāo)中心A 隨四連桿上P Q兩端點(diǎn)運(yùn)動(dòng) PQA1三點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)不變?nèi)切?端點(diǎn)01是端點(diǎn)P的擺動(dòng)中心 其運(yùn)動(dòng)軌跡為圓弧EE 端點(diǎn)O2是端點(diǎn)Q的擺動(dòng)中心 其運(yùn)動(dòng)軌跡為圓弧FF 當(dāng)P點(diǎn)沿圓弧EE 向上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí) 以P點(diǎn)為圓心 PQ為半徑作圓弧與圓弧FF相交于Q點(diǎn) 然后以P為中心 PA 為半徑作圓弧 與以Q為中心 QA為半徑作圓弧的交于A1點(diǎn) 當(dāng)P點(diǎn)沿圓弧EE向下運(yùn)動(dòng)到P 點(diǎn)時(shí) 同理可求得此時(shí)轉(zhuǎn)向節(jié)臂球銷(xiāo)中心的位置A2 過(guò)A A2 A3三點(diǎn)作圓弧KK 即為懸架上下運(yùn)動(dòng)時(shí)A點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡 另一方面A1點(diǎn)又是縱拉桿上的一點(diǎn) 縱拉桿繞轉(zhuǎn)向搖臂下端球銷(xiāo)中心B點(diǎn)擺動(dòng) 其運(yùn)動(dòng)軌跡為圓弧JJ 參照方法一可求出轉(zhuǎn)向裝置與懸架共同運(yùn)動(dòng)的干涉量 由于B點(diǎn)易于布置在A 點(diǎn)隨懸架跳動(dòng)時(shí)的擺動(dòng)中心點(diǎn)附近 懸架與轉(zhuǎn)向傳動(dòng)裝置共同運(yùn)動(dòng)的干涉量一般比板簧懸架的小 若偏差過(guò)大 也可通過(guò)修改B 點(diǎn)位置以及優(yōu)化導(dǎo)向桿系結(jié)構(gòu)參數(shù) 直至合格 獨(dú)立懸架轉(zhuǎn)向與懸架跳動(dòng)干涉圖6為不等長(zhǎng)雙橫臂獨(dú)立空氣懸架 取左半側(cè)的懸架為研究對(duì)象 OP為上導(dǎo)向叉形臂在主視圖上投影 0zQ為下導(dǎo)向叉形臂在主視圖上投影 P點(diǎn)以 點(diǎn)為中心擺動(dòng) Q點(diǎn)以02點(diǎn)為中心擺動(dòng) 當(dāng)車(chē)輪上下跳動(dòng)時(shí) 梯形臂球銷(xiāo)中心A 點(diǎn)隨主銷(xiāo)PQ一起作平移運(yùn)動(dòng) 由每個(gè)PQ的位置可以確定一個(gè)A點(diǎn)的位置 當(dāng)有三個(gè)A點(diǎn)的位置時(shí) 可以求得At點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡為圓弧JJ 另一方面A 點(diǎn)又是左橫拉桿上的一點(diǎn) 左橫拉桿繞轉(zhuǎn)向搖板球銷(xiāo)中心B點(diǎn)擺動(dòng) 其運(yùn)動(dòng)軌跡為圓弧KK 由于氣囊固裝在上叉形臂上 主銷(xiāo)的跳動(dòng)量與氣囊的跳動(dòng)量之比約等于上叉形臂的長(zhǎng)度OP與0點(diǎn)到氣囊中心線(xiàn)的距離L之比 參照方法一可求出轉(zhuǎn)向裝置與懸架共同運(yùn)動(dòng)的干涉量 由于B 點(diǎn)更易于布置在A點(diǎn)隨懸架跳動(dòng)時(shí)的擺動(dòng)中心點(diǎn)附近 獨(dú)立懸架與轉(zhuǎn)向能動(dòng)裝置共同運(yùn)動(dòng)的干涉量更小 有助于消除轉(zhuǎn)向輪偏擺的不良現(xiàn)象 若偏差稍大 可通過(guò)修改分段式梯形機(jī)構(gòu)上的B 點(diǎn)位置及優(yōu)化導(dǎo)向桿系結(jié)構(gòu)參數(shù) 直至合格 謝謝大家 再見(jiàn)