客車空氣懸架介紹.ppt

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客車空氣懸架典型結(jié)構(gòu) 獨(dú)立懸架 對于現(xiàn)在主流的大型客車只有前橋才有獨(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 而且都是不等長的雙叉臂 下橫臂較長 而且橫臂的鉸接點(diǎn)跨距很大 以抵抗較大的縱向力 如果非要對客車用的雙橫臂懸架分分的話還真能分出三種不同的結(jié)構(gòu)來 虛擬主銷式雙橫臂懸架實(shí)體主銷式雙橫臂懸架 一 虛擬主銷式雙橫臂懸架 這樣的雙橫臂懸架與轎車上用的雙橫臂懸架一樣 上下橫臂分別通過兩個球副 BALLJOINT 與轉(zhuǎn)向節(jié)相連 可以完成車輪轉(zhuǎn)向和懸架跳動兩個自由度的運(yùn)動 沒有實(shí)體的主銷結(jié)構(gòu) 上下球副的連線即為虛擬的主銷 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)體主銷式雙橫臂懸架 有了實(shí)體的主銷 車輪的轉(zhuǎn)向自由度就可以由主銷來完成 而懸架跳動的自由度由另外兩個聯(lián)接在上下橫臂上的轉(zhuǎn)軸來完成 因此成本降低 承載能力提高 但是連接主銷和上下擺臂的這個家伙體積很大 很笨重 會使得非簧載質(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)體主銷式雙橫臂懸架轉(zhuǎn)向自由度與懸架跳動自由度完全分開 實(shí)體主銷式雙橫臂懸架但是其氣簧支架過于粗壯 非簧載質(zhì)量之大可想而知 ZF前獨(dú)立懸架 帶主銷 9米前獨(dú)立懸架 帶主銷 非獨(dú)立懸架 客車用的非獨(dú)立懸架很多 結(jié)構(gòu)變化也很自由 但總結(jié)起來無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 一般由四個等長且平行的縱向?qū)驐U和一個橫向推力桿組成 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 由兩個斜向布置的推力桿和兩個縱向布置的導(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 有個車型直接把這兩個斜向布置的推力桿做成一體式的 也就是俗稱的 V推 這種結(jié)構(gòu)在前后非獨(dú)立懸架中均有使用 而且一般這四個導(dǎo)向桿的側(cè)向投影都是同向 平行且等長的 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 隨動橋用空氣懸架產(chǎn)品 適用于13 7米旅游車及公交車隨動橋 被動轉(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)計完美 轉(zhuǎn)向減振器可抑制擺振 最大限度減少輪胎磨損 門式驅(qū)動橋 門式驅(qū)動橋不算是一種懸架 而算是一種車橋 下沉式驅(qū)動橋 一般與四連桿空氣懸架匹配 而且是雙級減速的 一般用于低地板公交車 并匹配后橫置發(fā)動機(jī) 或者后偏置發(fā)動機(jī)使用 結(jié)構(gòu)復(fù)雜 成本很高 目前國內(nèi)的車橋生產(chǎn)商沒有能力生產(chǎn)這種車橋 ZF和VOITH在國內(nèi)OEM生產(chǎn) 但是關(guān)鍵部件仍依賴進(jìn)口 ZF采埃孚門式驅(qū)動橋 四連桿懸架 一種用于客車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前懸架左右各一個空氣彈簧 共用一個高度調(diào)節(jié)裝置 有側(cè)跪或角跪功能的ECAS系統(tǒng)則是每個空氣彈簧使用一個高度調(diào)節(jié)裝置 而后懸架 驅(qū)動橋 一般都有四個空氣彈簧 每側(cè)兩個 中間使用均衡梁 俗稱扁擔(dān)梁 架在車橋上 每側(cè)的兩個空氣彈簧共用一個高度調(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 一般車型采用前1后2布置方式 獨(dú)立懸架車型可采用前2后1布置方式 兩個高度閥應(yīng)盡量布置在側(cè)傾角剛度大的位置 以增大整車角剛度 2四閥 對于前懸架采用獨(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 可以前 后都采用兩個高度閥 對于6 2特大型客車 二 三橋單側(cè)氣簧連通 也是左 右各布置一個高度閥 如果前懸架采用兩個高度閥 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 3五閥 對于特大型的6 2通道 鉸接 式客車 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應(yīng) 200mm 臂端與柔性接頭相連 可上下調(diào)節(jié) 如果整車的另一懸架為非空氣懸架 其高度會隨載荷變化 則空氣懸架高度閥的擺臂應(yīng)布置成與汽車縱軸線垂直 以免高度受其影響 空氣懸架轉(zhuǎn)向與懸架的跳動干涉 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)前輪上下跳動時節(jié)臂球銷中心A 隨四連桿上P Q兩端點(diǎn)運(yùn)動 PQA1三點(diǎn)構(gòu)成一個不變?nèi)切?端點(diǎn)01是端點(diǎn)P的擺動中心 其運(yùn)動軌跡為圓弧EE 端點(diǎn)O2是端點(diǎn)Q的擺動中心 其運(yùn)動軌跡為圓弧FF 當(dāng)P點(diǎn)沿圓弧EE 向上運(yùn)動到P點(diǎn)時 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)動到P 點(diǎn)時 同理可求得此時轉(zhuǎn)向節(jié)臂球銷中心的位置A2 過A A2 A3三點(diǎn)作圓弧KK 即為懸架上下運(yùn)動時A點(diǎn)的運(yùn)動軌跡 另一方面A1點(diǎn)又是縱拉桿上的一點(diǎn) 縱拉桿繞轉(zhuǎn)向搖臂下端球銷中心B點(diǎn)擺動 其運(yùn)動軌跡為圓弧JJ 參照方法一可求出轉(zhuǎn)向裝置與懸架共同運(yùn)動的干涉量 由于B點(diǎn)易于布置在A 點(diǎn)隨懸架跳動時的擺動中心點(diǎn)附近 懸架與轉(zhuǎn)向傳動裝置共同運(yùn)動的干涉量一般比板簧懸架的小 若偏差過大 也可通過修改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)向與懸架跳動干涉圖6為不等長雙橫臂獨(dú)立空氣懸架 取左半側(cè)的懸架為研究對象 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 Q點(diǎn)以02點(diǎn)為中心擺動 當(dāng)車輪上下跳動時 梯形臂球銷中心A 點(diǎn)隨主銷PQ一起作平移運(yùn)動 由每個PQ的位置可以確定一個A點(diǎn)的位置 當(dāng)有三個A點(diǎn)的位置時 可以求得At點(diǎn)的運(yùn)動軌跡為圓弧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)向搖板球銷中心B點(diǎn)擺動 其運(yùn)動軌跡為圓弧KK 由于氣囊固裝在上叉形臂上 主銷的跳動量與氣囊的跳動量之比約等于上叉形臂的長度OP與0點(diǎn)到氣囊中心線的距離L之比 參照方法一可求出轉(zhuǎn)向裝置與懸架共同運(yùn)動的干涉量 由于B 點(diǎn)更易于布置在A點(diǎn)隨懸架跳動時的擺動中心點(diǎn)附近 獨(dú)立懸架與轉(zhuǎn)向能動裝置共同運(yùn)動的干涉量更小 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