客车空气悬架介绍.ppt

客车空气悬架典型结构 独立悬架 对于现在主流的大型客车只有前桥才有独立悬架 而且弹性元件都是空气弹簧 最大轴荷一般为7吨 就导向机构的型式而言 只有双横臂式悬架一种 而且都是不等长的双叉臂 下横臂较长 而且横臂的铰接点跨距很大 以抵抗较大的纵向力 如果非要对客车用的双横臂悬架分分的话还真能分出三种不同的结构来 虚拟主销式双横臂悬架实体主销式双横臂悬架 一 虚拟主销式双横臂悬架 这样的双横臂悬架与轿车上用的双横臂悬架一样 上下横臂分别通过两个球副 BALLJOINT 与转向节相连 可以完成车轮转向和悬架跳动两个自由度的运动 没有实体的主销结构 上下球副的连线即为虚拟的主销 而空气弹簧一般支撑在上横臂上 这样的结构优点在于结构紧凑 重量轻 而缺点是球头所能承受的力量有限 容易损坏 而且球头的制造成本较高 VOLVO的双横臂前悬架使用这样的结构 VOLVO带球头副的双横臂独立前悬架 二 实体主销式双横臂悬架 有了实体的主销 车轮的转向自由度就可以由主销来完成 而悬架跳动的自由度由另外两个联接在上下横臂上的转轴来完成 因此成本降低 承载能力提高 但是连接主销和上下摆臂的这个家伙体积很大 很笨重 会使得非簧载质量增加 所以不利于操控稳定性和平顺性的提升 目前大多数双横臂悬架都是采用这样的结构 实体主销式双横臂悬架转向自由度与悬架跳动自由度完全分开 实体主销式双横臂悬架但是其气簧支架过于粗壮 非簧载质量之大可想而知 ZF前独立悬架 带主销 9米前独立悬架 带主销 非独立悬架 客车用的非独立悬架很多 结构变化也很自由 但总结起来无非就是四连杆空气悬架 五连杆空气悬架 板簧悬架和气簧与板簧组合式悬架 一 五连杆空气悬架 五连杆空气悬架 一般由四个等长且平行的纵向导向杆和一个横向推力杆组成 五连杆悬架一般只用在前悬架上 结构先进 具有很高的舒适性和稳定性目前在客车前悬架中使用的很广泛 导向臂式前悬架 悬架承载5 6 5吨 适用于10 12米车辆 系统包括气囊2件 减振器2根 横向推力杆1根 导向臂2件 横向稳定杆1根 良好的导向性能 结构先进 具有很高的舒适性和稳定性 二 四连杆空气悬架 由两个斜向布置的推力杆和两个纵向布置的导向杆组成 其中斜向布置的推力杆要同事承担纵向力和横向力 有个车型直接把这两个斜向布置的推力杆做成一体式的 也就是俗称的 V推 这种结构在前后非独立悬架中均有使用 而且一般这四个导向杆的侧向投影都是同向 平行且等长的 一种典型的四连杆非独立悬架 用于前桥 一种典型的四连杆非独立悬架 用于后桥 四连杆非独立后悬架 紧凑型均衡梁 空气弹簧位于车架纵梁下侧 上斜置推力杆未安装 四连杆非独立后悬架 五连杆非独立前悬架 纵向导向杆直接作用横向稳定杆 随动桥用空气悬架产品 适用于13 7米旅游车及公交车随动桥 被动转向由转向减振器及转向锁止缸控制 转向系统设计完美 转向减振器可抑制摆振 最大限度减少轮胎磨损 门式驱动桥 门式驱动桥不算是一种悬架 而算是一种车桥 下沉式驱动桥 一般与四连杆空气悬架匹配 而且是双级减速的 一般用于低地板公交车 并匹配后横置发动机 或者后偏置发动机使用 结构复杂 成本很高 目前国内的车桥生产商没有能力生产这种车桥 ZF和VOITH在国内OEM生产 但是关键部件仍依赖进口 ZF采埃孚门式驱动桥 四连杆悬架 一种用于客车支撑桥的四连杆非独立悬架 高度阀介绍一般空气悬架的客车前悬架左右各一个空气弹簧 共用一个高度调节装置 有侧跪或角跪功能的ECAS系统则是每个空气弹簧使用一个高度调节装置 而后悬架 驱动桥 一般都有四个空气弹簧 每侧两个 中间使用均衡梁 俗称扁担梁 架在车桥上 每侧的两个空气弹簧共用一个高度调节阀 控制元件 高度阀数目和安装1三阀 理论上讲三点定一平面 所以采用三阀布置最合理 因为采用单阀的悬架 左 右空气弹簧气路相通 其角刚度为零 一般车型采用前1后2布置方式 独立悬架车型可采用前2后1布置方式 两个高度阀应尽量布置在侧倾角刚度大的位置 以增大整车角刚度 2四阀 对于前悬架采用独立悬架 后悬架采用C形梁大跨距气簧 为了充分发挥其增大角刚度的设计 可以前 后都采用两个高度阀 对于6 2特大型客车 二 三桥单侧气簧连通 也是左 右各布置一个高度阀 如果前悬架采用两个高度阀 就成为四阀布置 但四阀布置属超定位 只适宜用于行驶在较好路面而且停放在平地上的大 中型客车 3五阀 对于特大型的6 2通道 铰接 式客车 一般采用前1中2后2的布置 也有采用前2 独立悬架 中1后2的布置 4高度控制阀的安装 高度控制阀水平摆臂的臂长应 200mm 臂端与柔性接头相连 可上下调节 如果整车的另一悬架为非空气悬架 其高度会随载荷变化 则空气悬架高度阀的摆臂应布置成与汽车纵轴线垂直 以免高度受其影响 空气悬架转向与悬架的跳动干涉 非独立空气悬架 四连杆导向机构 非独立空气悬架的运动校核方法如图5所示O1P为上导向杆在侧视图上投影 O2Q为下导向杆在侧视图上投影 当前轮上下跳动时节臂球销中心A 随四连杆上P Q两端点运动 PQA1三点构成一个不变三角形 端点01是端点P的摆动中心 其运动轨迹为圆弧EE 端点O2是端点Q的摆动中心 其运动轨迹为圆弧FF 当P点沿圆弧EE 向上运动到P点时 以P点为圆心 PQ为半径作圆弧与圆弧FF相交于Q点 然后以P为中心 PA 为半径作圆弧 与以Q为中心 QA为半径作圆弧的交于A1点 当P点沿圆弧EE向下运动到P 点时 同理可求得此时转向节臂球销中心的位置A2 过A A2 A3三点作圆弧KK 即为悬架上下运动时A点的运动轨迹 另一方面A1点又是纵拉杆上的一点 纵拉杆绕转向摇臂下端球销中心B点摆动 其运动轨迹为圆弧JJ 参照方法一可求出转向装置与悬架共同运动的干涉量 由于B点易于布置在A 点随悬架跳动时的摆动中心点附近 悬架与转向传动装置共同运动的干涉量一般比板簧悬架的小 若偏差过大 也可通过修改B 点位置以及优化导向杆系结构参数 直至合格 独立悬架转向与悬架跳动干涉图6为不等长双横臂独立空气悬架 取左半侧的悬架为研究对象 OP为上导向叉形臂在主视图上投影 0zQ为下导向叉形臂在主视图上投影 P点以 点为中心摆动 Q点以02点为中心摆动 当车轮上下跳动时 梯形臂球销中心A 点随主销PQ一起作平移运动 由每个PQ的位置可以确定一个A点的位置 当有三个A点的位置时 可以求得At点的运动轨迹为圆弧JJ 另一方面A 点又是左横拉杆上的一点 左横拉杆绕转向摇板球销中心B点摆动 其运动轨迹为圆弧KK 由于气囊固装在上叉形臂上 主销的跳动量与气囊的跳动量之比约等于上叉形臂的长度OP与0点到气囊中心线的距离L之比 参照方法一可求出转向装置与悬架共同运动的干涉量 由于B 点更易于布置在A点随悬架跳动时的摆动中心点附近 独立悬架与转向能动装置共同运动的干涉量更小 有助于消除转向轮偏摆的不良现象 若偏差稍大 可通过修改分段式梯形机构上的B 点位置及优化导向杆系结构参数 直至合格 谢谢大家 再见