【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 也可在半掛車前部接裝手動(dòng)紋盤(pán)，用鋼絲繩把貨物拉上貨臺(tái)，這就減少了很多固定裝車 (貨 )臺(tái)，這是當(dāng)今常見(jiàn)、廣用的一種半掛車車型。 （ 4） 凹梁型半掛車 這種半掛車的最大特點(diǎn)就是有最低的裝貨平臺(tái)，可在兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行裝卸，方便快捷。其缺點(diǎn)就是軸距長(zhǎng)、外形尺寸大，所以，其通過(guò)性能不好，一般只用作專業(yè)運(yùn)輸。 （ 5） 集裝箱型半掛車 這種結(jié)構(gòu)形式是與鐵路直接對(duì)接的專用半掛車，半掛車的四個(gè)角部裝有固定鎖舌裝置，以固定集裝箱用，同時(shí)也可拆除 .其縱梁做成凹型，集裝箱裝上后半掛車后車架變平，靠車架和集裝 箱底梁來(lái)承載。這種車的承載能力非常強(qiáng)，一般自重 5～ ，可裝 30 t重的集裝箱，其差值非常明顯，且固定鎖舌可以自行拆除，運(yùn)輸集裝箱以外的貨物。 半掛車的總體結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) 半掛車的結(jié)構(gòu)形式 半掛車一般由車架總成、底版總成、車廂總成、支承總成、懸掛總上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 半掛車的輪軸及其懸架設(shè)計(jì) 19 成、電器總成、制動(dòng)總成等組成。 半掛車與全掛車相比，其主要差別在于半掛車只承受其最大裝載質(zhì)量的大部分，在其結(jié)構(gòu)上增加了支承裝置，便于甩掛或臨時(shí)支承用，車廂的前部通過(guò)牽引銷與牽引汽車相連接。 半掛車的車架與全掛車相比，軸距較長(zhǎng)、寬度較窄， 按其縱梁的結(jié)構(gòu)型式也有直通式車架、階梯式車架和凹梁式車架之分。 半掛車主要尺寸及參數(shù)設(shè)計(jì) 半掛車外廓尺寸限值應(yīng)符合 GB 15892021《道路車輛外廓尺寸、軸荷及質(zhì)量限值》的規(guī)定見(jiàn)表 。 長(zhǎng)度、寬度、車軸數(shù)量的具體設(shè)計(jì)應(yīng)符合 GB/T 64202021《貨物掛車系列型譜》的規(guī)定見(jiàn)表 。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 半掛車的輪軸及其懸架設(shè)計(jì) 20 表 道路車輛外廓尺寸的最大限值 車輛類型 車長(zhǎng) 車寬 車高 汽車 貨車及半掛牽引車 最高設(shè)計(jì)車速小于 70km/h的四輪貨車 6000 2021 2500 二軸 最大總質(zhì)量? 3500kg 6000 2500 4000 最 大 設(shè) 計(jì) 總 質(zhì)量 3500kg，且 ? 8000kg 7000 2500 4000 最大設(shè)計(jì)總質(zhì)量 8000kg，且? 12021kg 8000 2500 4000 最大設(shè)計(jì)總質(zhì)量 12021kg 9000 2500 4000 三軸 最大設(shè)計(jì)總質(zhì)量? 20210kg 11000 2500 4000 最大設(shè)計(jì)總質(zhì)量 20210kg 12021 2500 4000 四軸 12021 2500 4000 掛車 半掛車 一軸 8600 2500 4000 二軸 10000 2500 4000 三軸 13000 2500 4000 其他掛車 最大設(shè)計(jì)總質(zhì)量 ? 10000kg 7000 2500 4000 最大設(shè)計(jì)總質(zhì)量 10000kg 8000 2500 4000 汽車列車 鉸接列車 16500 2500 4000 貨車列車 20210 2500 4000 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 半掛車的輪軸及其懸架設(shè)計(jì) 21 表 車輛類型 最大允許軸荷最大限值 汽車 并裝雙軸 并裝雙軸的軸距小于 1000mm 11500 并裝雙軸的軸距 ? 1000mm，且小于1300mm 16000 并裝雙軸的軸距 ? 1300mm，且小于1800mm 18000 掛車 并裝雙軸 并裝雙軸的軸距小于 1000mm 11000 并裝雙軸的軸距 ? 1000mm，且小于1300mm 16000 并裝雙軸的軸距 ? 1300mm，且小于1800mm 18000 并裝雙軸的軸距 ? 1800mm 20210 并裝三軸 相鄰兩軸之間距離 ? 1300mm 21000 相鄰兩軸之間 距離 1300mm，且不大于 1400mm 24000 半掛車的主要尺寸 （ 1） 半掛車和牽引車的連接尺寸 半掛車和牽引車的連接尺寸如圖 所示。 fR 是半掛車的前回轉(zhuǎn)半徑，指牽引銷中心至半掛車前端最遠(yuǎn)點(diǎn)水平投影的距離； wR 是牽引車的間隙半徑，指牽引座中心至駕駛室后圍或備胎架（或者其他附件，如真空濾清器等）的最近點(diǎn)水平面內(nèi)投影的距離； rR 是半掛車的間隙半徑，指 牽引銷中心至鵝頸或支撐裝置上最近點(diǎn)上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 半掛車的輪軸及其懸架設(shè)計(jì) 22 水平面投影的距離； cR 是牽引車的后回轉(zhuǎn)半徑，指牽引車座中心至牽引車車架后端最遠(yuǎn)點(diǎn)水平面內(nèi)投影的距離； 2H 是牽引車牽引座板上平面在滿載狀態(tài)時(shí)的離地高度； 3H 是半掛車牽引板下平面在半掛車處于滿載狀態(tài)時(shí)的離地高度。 在牽引車相關(guān)尺寸確定后，半掛車的相關(guān)尺寸應(yīng)滿足： mmRR fW 150?? mmRR cr 70?? 32 HH ? 圖 半掛車和牽引車的連接尺寸 （ 2） 半掛車的軸載質(zhì)量及軸距 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 半掛車的輪軸及其懸架設(shè)計(jì) 23 半掛車的軸荷是牽引銷支撐處和半掛車車軸上的承載質(zhì)量。 當(dāng)軸荷計(jì)算出來(lái)后，首先校核牽引銷處載荷是否符合牽引車鞍座允許載荷，然后校核輪軸載荷是否滿足 GB 15892021《道路車輛外廓尺寸、軸荷及質(zhì)量限值 》中掛車最大允許軸荷的規(guī)定。若不能滿足要求，則應(yīng)調(diào)整軸距直至 滿足要求為止，以此來(lái)確定車軸的固定位置。 拖掛運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展使一輛半掛車可能會(huì)在不同的地點(diǎn)或不同的時(shí)間內(nèi)用 24? 或 46? 牽引車牽引。在這種情況下，為使鞍座載質(zhì)量分配合理，在同一輛半掛車車架上設(shè)有兩個(gè)或三個(gè)牽引銷安裝孔，在必要時(shí)改變牽引銷位置，從而改變前懸值，達(dá)到調(diào)整牽引座載荷的目的。 2 半掛車懸掛介紹及設(shè)計(jì)要求 半掛車的懸架 掛車懸架是將掛車車架與車軸（或車輪）相連的全套裝置的總稱。其主要功用是傳遞作用在車輪和車架之間的各種載荷（承受各方向的力及力矩），并減少或消除由不平路面通過(guò)車軸傳給車架的沖擊和振動(dòng)，以改善掛車行駛的平順性。 掛車懸架和牽引車懸架在結(jié)構(gòu)上相同，如一般采用鋼板彈簧作為彈性元件；也有采用油氣懸架結(jié)構(gòu)等。但在一些較大裝載質(zhì)量的掛車上，因其具有多軸承載，為保證各軸車輪與地面均有良好的接觸及使懸架系統(tǒng)的載荷均勻，采用了平衡懸架；在液壓全掛車上采用了液壓懸架等。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 半掛車的輪軸及其懸架設(shè)計(jì) 24 懸架的功能 懸架是車架（或承載式車身）與車橋（或車輪）之間的一切傳力連接裝置的總稱。 懸架的功能： （ 1） 把路面作用于車輪上的垂直反力、縱向反力和側(cè)向反力以及這些反力所造成的力矩傳遞到車架（或承載式車身）上，保證汽車的正常行駛，即起傳力作用； （ 2） 利用 彈性元件和減振器起到緩沖減振的作用； （ 3） 利用懸架的某些傳力構(gòu)件使車輪按一定軌跡相對(duì)于車架或車身跳動(dòng)，即起導(dǎo)向作用； （ 4） 利用懸架中的輔助彈性元件橫向穩(wěn)定器，防止車身在轉(zhuǎn)向等行駛情況下發(fā)生過(guò)大的側(cè)向傾斜。 懸架的組成 （ 1）彈性元件 —— 起緩沖作用； （ 2）減振元件 —— 起減振作用； （ 3）傳力機(jī)構(gòu)或稱導(dǎo)向機(jī)構(gòu) —— 起傳力和導(dǎo)向作用； （ 4）橫向穩(wěn)定器 —— 防止車身產(chǎn)生過(guò)大側(cè)傾。 彈性元件用來(lái)傳遞垂直力，并與輪胎一起緩和路面不平引起的沖擊和振動(dòng)。彈性元件受沖擊后會(huì)產(chǎn)生持續(xù)的振動(dòng)，使乘坐不適，因此，設(shè)有減振器將振動(dòng)迅速衰減，使振幅迅速減小。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用來(lái)確定車輪相對(duì)于車上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 半掛車的輪軸及其懸架設(shè)計(jì) 25 架或車身的運(yùn)動(dòng)，傳遞除垂直力以外的各種力和力距。為減少車軸對(duì)車架或車身的直接撞擊，一些汽車懸架上設(shè)有緩沖塊，橫向穩(wěn)定桿的作用是減少轉(zhuǎn)彎時(shí)車身的側(cè)傾，并提高輪胎對(duì)地面的附著力。 懸架系統(tǒng)的頻率與汽車的平順性（也稱舒適性）有直接關(guān)系。 fgMKn ?? 2121 ?? ?????????????????? () 式中： n—— 懸架的頻率； M—— 簧載質(zhì)量； K—— 懸架剛度； 懸架頻率 n 隨簧載質(zhì)量的變化而變化，人體最舒適的頻率 范圍為1～ ，如果要將汽車行駛過(guò)程中的頻率保持在 1～ 內(nèi)，最好采用變剛度懸架。 掛車懸架的分類 （ 1） 鋼板彈簧平衡懸架 鋼板彈簧平衡梁懸架有單軸、雙軸、三軸懸架。鋼板彈簧平衡懸架系列，通過(guò)采用不同軸數(shù)的懸架匹配，可以滿足裝載質(zhì)量 10～ 45t 掛車彈性懸架的要求。按鋼板彈簧相對(duì)車軸的位置，有上置式和下置式之分，后者可降低掛車貨臺(tái)的高度。平衡懸架的特點(diǎn)是在前后兩組鋼板彈簧間裝有平衡臂，并用支架懸吊在車架上，這樣在不平路面上，靠平衡臂的杠桿作用使前后車軸的位置與路面高低相適應(yīng)，使各軸的輪荷 保持均衡。車軸的牽引由拉力桿承受，并可利用拉力桿長(zhǎng)度的調(diào)整，將車軸中心線調(diào)到與車架上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 半掛車的輪軸及其懸架設(shè)計(jì) 26 縱向?qū)ΨQ線垂直的理想位置，從而減少車輪側(cè)滑引起的磨損。 該懸架裝置的鋼板彈簧有多片等截面的，也有單片或三片變截面的。變截面拋物線型鋼板彈簧與等截面多片鋼板彈簧相比，在承載能力相同的情況下，自身質(zhì)量小，但制造工藝較復(fù)雜。 （ 2） 擺臂式平衡懸架 擺臂式平衡懸架的兩軸用一副鋼板彈簧，由吊耳和擺臂連接起來(lái)。鋼板彈簧的前吊耳，擺臂中部的轉(zhuǎn)軸與支架相連，前輪軸安裝在鋼板彈簧中部，后輪軸安裝在擺臂后端。采用這種結(jié)構(gòu)時(shí)，若彈簧剛度不變，懸架 剛度可改變；另外，當(dāng)擺臂前后段杠桿比改變時(shí)，還可調(diào)整兩軸負(fù)荷的比例。若在擺臂式平衡懸架上安裝舉升機(jī)構(gòu)，則可在掛車載荷較小時(shí)將后輪提起離地，減少轉(zhuǎn)向阻力和車輪的磨損。 圖 擺臂式平衡懸架 （ 3） 剛性平衡梁懸架 剛性平衡梁懸架用于低速的重型掛車上，與其它懸架不同之處是取消上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 半掛車的輪軸及其懸架設(shè)計(jì) 27 了彈性元件，由左右兩個(gè)箱形結(jié)構(gòu)的平衡梁與前后車軸連成框架結(jié)構(gòu)。在左右梁間的中央樞軸上有樞軸托架與掛車車架相連。平衡梁與車軸的接合部襯有橡膠襯墊或孔型橡膠部件，用以吸收行駛中產(chǎn)生的較小振動(dòng)和位移。路面的縱向不平度則由平衡梁的俯仰自 由度來(lái)適應(yīng)，從而保持前后軸負(fù)荷的相對(duì)平衡。這種懸架適用于低速運(yùn)載貨物的重型階梯式、凹梁式掛車。在高速行駛時(shí)，其減振效果較差。 若將左右平衡梁合成一體，并將平衡梁和車輪軸設(shè)計(jì)成樞軸連接，則成為即可縱向擺動(dòng)又可側(cè)向擺動(dòng)的雙擺動(dòng)短軸式剛性平衡梁懸架。 （ 4） 液壓懸架 液壓懸架是利用液壓缸來(lái)實(shí)現(xiàn)傳力和減振功能。在液壓全掛車上，它還與掛車的轉(zhuǎn)向橫拉桿連接，起到轉(zhuǎn)向作用。 偏置式液壓懸架的液壓缸置于輪軸的前方或后方。懸架軸用螺栓和螺釘固定在車架支承梁上，并用定位銷定位，懸掛架用兩個(gè)球軸承及平面軸承安裝在懸掛軸上。懸掛 架下方與平衡臂鉸接，二者之間安裝著液壓缸。一組兩對(duì)車輪的軸套裝在平衡臂的軸頭處。車輪借助懸掛架與平衡臂的鉸接和軸頭獲得上下和橫擺的一定自由度，以適應(yīng)地面的不平。 單平衡臂式懸架軸頭的中心線僅在掛車貨臺(tái)處于中間高度時(shí)與貨臺(tái)平行，在其它位置時(shí)該中心線不是水平的。此時(shí)，一組兩對(duì)車輪的輪軸將繞傾斜的軸頭擺動(dòng)，造成輪胎的折皺變形，加劇了在不平路面上的磨損。若采用雙平衡臂液壓懸架，則避免了上述問(wèn)題。該懸架用平行四連桿機(jī)構(gòu)作平衡臂，使軸頭中心線在車輪上下跳動(dòng)時(shí)始終保持水平。 （ 5） 空氣懸架 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 半掛車的輪軸及其懸架設(shè)計(jì) 28 空氣懸架由壓氣機(jī)、油水分離器 、調(diào)壓閥、儲(chǔ)氣筒、高度控制閥、控制連桿、空氣彈簧、儲(chǔ)氣罐、空氣濾清器、導(dǎo)向傳力桿、減振器、橫向穩(wěn)定桿等部分組成。 空氣彈簧是在含有布層結(jié)構(gòu)的橡膠氣囊內(nèi)充入空氣，并以空氣為介質(zhì)，利用空氣可以壓縮的特點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)彈性作用?？諝鈶壹艿臍饽宜璧牡膲嚎s空氣通過(guò)氣壓制動(dòng)系統(tǒng)的溢流閥提供給儲(chǔ)氣筒，壓力調(diào)節(jié)閥可使儲(chǔ)氣筒內(nèi)的壓縮空氣保持一定的壓力。需要時(shí)，壓縮空氣從儲(chǔ)氣筒出來(lái)，流入固定在車架（車身）山的高度控制閥內(nèi)。高度控制閥上有通氣源的充氣閥和通大氣的放氣閥，這兩個(gè)閥由控制連桿控制。當(dāng)汽車列車載荷增加時(shí)，車架與車橋（車軸）之 間的距離縮短，然后通過(guò)控制桿機(jī)構(gòu)的作用，打開(kāi)充氣閥，壓縮空氣流入空氣彈簧的氣囊使之壓力增加，同時(shí)使車架（車身）升高，直至氣閥關(guān)閉為止，此時(shí)車架（車身）又恢復(fù)到載荷增加前的高度。汽車卸載時(shí)，車架與車橋（車軸）之間的距離增大，此時(shí)通過(guò)控制連桿的作用打開(kāi)放氣閥，使裝有空氣彈簧懸架的汽車列車的高度控制閥根據(jù)不同載荷相應(yīng)調(diào)節(jié)氣囊的壓力，快速升降車身，適應(yīng)各種裝載狀態(tài)的要求，使車輛總能保持恒定的高度，通過(guò)控制升降閥，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)半掛車前軸的提升和