【文章內(nèi)容簡介】 XXXXX 1) 花鍵伸縮量 傳動軸拉伸到最長時，花鍵工作長度不得小于設(shè)計長度，壓縮到最短時，花鍵軸與套 不得頂死?；蛘?，按供應(yīng)商確定的傳動軸最長、最短尺寸校核。 2) 萬向節(jié)夾角 最大夾角不得超過該傳動軸的最大夾角，也可以反過來，按校核時求到的最大夾角， 設(shè)計或選擇傳動軸。對于后置發(fā)動機的客車，一般 ?25～ 27176。 d) 氣簧活塞底座 上、下跳動到極限位置時，活塞中心線相對于上蓋中心線的橫向偏移量，以及偏轉(zhuǎn)角，必 須小于該空氣彈簧所規(guī)定的限值。 橡膠鉸接頭，參見標(biāo)準(zhǔn) GB/T 商用汽車懸架用橡膠鉸接頭 a) 橡膠鉸接頭的設(shè)計，一般采用各向位移（徑向拉壓、同軸扭轉(zhuǎn)、偏轉(zhuǎn)）都由橡膠變形來實現(xiàn)， 絕不能使橡膠與金屬分離并發(fā)生相對滑動。這只能靠選擇合適的自由面積和封閉面積的比例， 加上合適的粘結(jié)和預(yù)壓縮來實現(xiàn)。 b) 有些重型汽車的導(dǎo)向桿鉸接頭，為了降低受力時的拉壓應(yīng)力，往往 減薄襯套厚度，這就引起扭 轉(zhuǎn)角位移許用值過小。為了消除橡膠的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，橡膠內(nèi)圓只和金屬套或復(fù)合襯套的外圓粘結(jié) 或壓配，襯套內(nèi)圈與銷軸間可相對轉(zhuǎn)動。這種襯套內(nèi)腔要加有潤滑脂或采用自潤滑材料，且密 封要好。 c) 橡膠硫化之后都要收縮，凡與金屬粘結(jié)的橡膠都會產(chǎn)生收縮應(yīng)力，而且是拉應(yīng)力。收縮應(yīng)力對 橡膠鉸接頭的使用壽命非常不利，容易產(chǎn)生表面裂紋，而且擴展很快。對于自由面小，封閉面 大的襯套，收縮應(yīng)力很大。解決措施則是采用預(yù)壓縮裝配（軸向或徑向），使拉伸預(yù)應(yīng)力變?yōu)? 壓縮預(yù)應(yīng)力。當(dāng)前的橡膠鉸接頭幾 乎全都采取這種措施。 d) 采用材料性能優(yōu)異的聚氨酯橡膠做襯套，利用其硬度較高，強度和耐磨性好的特點，工作時既 有變形又允許有滑動，也可滿足某些導(dǎo)向元件鉸接頭的使用要求，而且結(jié)構(gòu)簡單。 e) 橡膠鉸接頭在所有工況下都應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)、樣本或圖紙所規(guī)定的承載能力、最大扭轉(zhuǎn)角、最大偏 轉(zhuǎn)角的限制。例如，最大扭轉(zhuǎn)角允許 177。15176。，最大偏轉(zhuǎn)角 177。10～ 13176。 橫向穩(wěn)定桿 橫向穩(wěn)定桿實際上是一種特殊的彈性元件，在懸架垂直跳動時，它隨車軸或車輪擺動，不產(chǎn)生任何 彈性力；在車軸或車輪相對車 身有角位移即有側(cè)傾時，會產(chǎn)生彈性變形，在簧載與非簧載質(zhì)量之間，或 與地面之間產(chǎn)生側(cè)傾角剛度，成為懸架側(cè)傾角剛度的一部分。 橫向穩(wěn)定桿吊桿的布置 橫向穩(wěn)定桿一般由 U 形彎桿和垂直吊桿組成，個別重型汽車的穩(wěn)定桿由直扭桿通過花鍵和擺臂連接 形成彎桿。吊桿與 U 形彎桿的連接方式有兩種： 吊桿端與中間直桿鉸接，兩吊桿跨距應(yīng)盡量加大。這種布置對于非獨立懸架比較緊湊，吊桿 上端與車架連接，穩(wěn)定桿端頭與車橋支座鉸接。其缺點是： a) 穩(wěn)定桿兩端頭跨距和車橋相應(yīng) 安裝點的尺寸精度要求較高，否則裝配困難，甚至無法裝配。 b) 吊桿下端與直桿部分沒有軸向定位，工作中有時會竄動，必要時可用一根細(xì)桿將左右吊桿的間 距固定，也可在直桿加箍套限位。 吊桿和穩(wěn)定桿端頭鉸接。這種布置對獨立懸架結(jié)構(gòu)型式比較適合，而且，對穩(wěn)定桿端頭跨距 尺寸精度要求較低，工作中吊桿也沒有竄動問題，但穩(wěn)定桿應(yīng)軸向定位。 吊桿與車架相連或是與車橋（或獨立懸架擺臂）相連取決于布置方便性，穩(wěn)定桿布置在車橋前方或 后方視空間條件而定，這些，對性能及受力沒有多大影響。 橫向穩(wěn)定桿主要參數(shù)校核 側(cè)傾角剛度 橫向穩(wěn)定桿設(shè)計的最基本參數(shù)是側(cè)傾角剛度。穩(wěn)定桿結(jié)構(gòu)型式很多，應(yīng)按具體形狀推導(dǎo)出相應(yīng)的計 算公式，或從相關(guān)資料中找到相適應(yīng)的公式。 強度校核 橫向穩(wěn)定桿應(yīng)校核極限工況的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力、彎曲應(yīng)力或合成的主應(yīng)力，并小于等于許用值： ──扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 [?]?700 MPa； ──彎曲應(yīng)力 [?]?1250 MPa。 8 GB/T XXXXXXXXX 極限工況按最大側(cè)傾角 Фmax 來計算，不同車型按其使用條件有所區(qū)別： ──在好路面行駛的客車 Фmax=6～ 8176。； ──在較差路面行駛的載貨車 Фmax=10～ 12176。； ──裝有平衡懸架的越野車 按懸架左、右側(cè)上、下限位換算。 端頭垂直負(fù)荷及轉(zhuǎn)角校核 a) 根據(jù)最大側(cè)傾角和穩(wěn)定桿角剛度，可以計算出穩(wěn)定桿端頭和直桿支點位置的垂直負(fù)荷，以此來 校 核橡膠鉸接頭的承載能力，必須小于等于其許用值。 b) 根據(jù)懸架上、下跳的極限位置以及最大側(cè)傾時穩(wěn)定桿的極限變形狀態(tài)，求到端頭和直桿支點鉸 接頭的極限扭轉(zhuǎn)角和偏轉(zhuǎn)角，必須小于等于其許用值。如下表所示： 表２ 扭轉(zhuǎn)角 偏轉(zhuǎn)角 襯套式 ?12176。 ?4176。 襯墊式 ?6176。 空氣懸架的供氣系統(tǒng) 空氣懸架專用儲氣筒總?cè)莘e 原則上與空氣彈簧的總?cè)莘e相當(dāng)，對有舉升和升降功能要求的空氣 懸架，其儲氣筒總?cè)莘e為空氣彈簧總?cè)莘e的 ～ 2 倍。 隔離單向閥 在空氣懸架專用儲氣筒之后，或在高度控制閥之前，必須安裝隔離單向閥，防止空氣彈簧內(nèi)的空氣 倒流。在專用儲氣筒之前，最好也安裝單向閥，防止因其它系統(tǒng)泄漏引起空氣懸架系統(tǒng)也泄漏，維持空 氣懸架能長時間停放并支撐車身。 氣密性和清潔度 空氣懸架氣路各元件，包括氣簧、高度控制閥、儲氣筒、單向閥以及管接頭、氣管等都必須有良好 的氣密性，才能 保證空氣懸架正常工作。氣路系統(tǒng)必須有油水分離裝置和干燥器，所有元件必須防銹處 理，保證氣路中空氣的清潔度。當(dāng)然，裝用空氣懸架的汽車，也應(yīng)該采用密封性好的其它系統(tǒng)，如制動、 離合器助力以及客車的車門開閉系統(tǒng)等。 9 GB/T XXXXXXXXX 附錄 A （規(guī)范性附錄） 空氣彈簧剛度和固有頻率的理論計算公式 剛度計算公式 C0?? p 0??? 式中： C 0 ── 在設(shè)計高度空氣彈簧的剛度 p0 ? P0 ?A 0 dA dx ? m??( p 0?? p a )????A0 V 0 2 ┈┈┈┈┈ (Ａ .1） 在設(shè)計高度空氣彈簧的相對氣壓 P 0 ── 在設(shè)計高度空氣彈簧承受的負(fù) 荷 A 0 ── 在設(shè)計高度空氣彈簧的有效承壓面積 V 0 ── 在設(shè)計高度空氣彈簧的總?cè)莘e（包括附加氣室的容積） p a ── 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，其值與運算單位有關(guān)： 2 采用 N、 mm 時， p a =? MPa（ N/mm ） 2 采用 kgf、 cm 時， p a =1 bar（ kgf/cm ） 2 采用 lb、 in 時， p a = lb/in （ psi） m ── 多變指數(shù)： 靜態(tài)即 等溫過程， m =1 動態(tài)即絕熱過程， m = 一般狀態(tài)，可取 m = dA dx ── 有效面積變化率，與活塞形狀有關(guān) 空氣彈簧自然振動固有頻率 f 0??? ???2? A dx ?0 ?1 g dA ( p 0?? p a ) m?? g?? A0 ??? ???p0 V0 （ Hz） ┈┈┈┈┈ (） 式中： f 0 ── 在設(shè)計高度，空氣彈簧相對氣壓為 p 0 時的固有頻率 g ── 重力加速度 杠桿比的影響 對于空氣彈簧不安裝在車軸上，或幾個空氣彈簧的垂向彈性力的合力不位于車軸上的空氣懸架，必 須計入杠桿比的影響： 剛度： C?? C 0??i f ? f 0?? i ?2 ┈┈┈┈┈ （ ） 固有頻率： ┈┈┈┈┈ （ ） 式中： C ── 空氣懸架在車軸或車輪上的剛度（折算剛度） f ── 空氣懸架自然振動固有頻率 10 GB/T XXXXXXXXX C 0 ── 空氣彈簧剛度 f 0 ── 空氣彈簧固有頻率 a i?? 為杠桿比，其中 b a ── 空氣彈簧到鉸接點的距離 b ── 車軸或車輪到鉸接點的距離 11 GB/T XXXXXXXXX 附錄 B （規(guī)范性附錄） 空氣彈簧彈性特性曲線及剛度、固有頻率 彈性特性曲線 圖 圖 和圖 為兩種不同型號的空氣彈簧彈性特性曲線。其中圖 中的實線表示一種活塞內(nèi)腔 容積，幾種設(shè)計氣壓的彈性特性；圖 中的實線和點劃線表示兩種活塞內(nèi)腔容積，幾種設(shè)計氣壓的彈 性特性?？梢?，氣壓即負(fù)荷不同，或者容積不同時，曲線的斜率即剛度是變化的。 圖中 的虛線表示容積為無窮大時的彈性特性，其斜率除以氣壓則是有效面積變化率 見，有效面積變化率在某些行程區(qū)段可以是零，甚至可以降為負(fù)值，取決于活塞形狀。 dA dx 。從圖中可 12 GB/T XXXXXXXXX 圖 剛度和固有頻率 將圖 或圖 中某條曲線單獨取出，在其上求出剛度、折算靜撓度，進(jìn)而計算出固有頻率，見 圖 。在彈簧設(shè)計高度即彈簧變形為零所對應(yīng)的負(fù)荷力或氣壓的點，作彈性特性曲線的切線，交于橫 坐標(biāo)，求到次切距 ?即折算靜撓度。 圖 13 GB/T XXXXXXXXX 將縱坐標(biāo)的負(fù)荷力除以折算靜撓度就得到這時的斜率即剛度。按式： f 0??? ?? （ Hz） ┈┈┈┈┈ (） 就可求到固有頻率。 式中 ?為次切距即折算靜撓度，單位必須取 mm。 有時為了作圖方便，可用割線代替切線。見圖 所示，在變形 177。20mm 處取等值縱坐標(biāo) e，經(jīng)過 零 變形點（即設(shè)計高度）與 e 值下端點連接，作直線 A，交于彈簧變形 100mm 處縱坐標(biāo)，直線 A 的斜率就 是設(shè)計高度的剛度?？捎孟率奖磉_(dá)： C 0???? ?P ?100 ? ┈┈┈┈┈ (） 式中： C 0 ── 在設(shè)計高度的彈簧剛度 ?P?? P 100?? P 0 為彈簧變形 100mm 后與零變形的負(fù)荷力差值 P 100 ── 彈簧變形 100mm 的負(fù)荷力 P 0 ── 零變形即在設(shè)計高度的負(fù)荷力 圖 從圖 可看出，直線 A 和割線 B 是平行的，其斜率相等。所以，同樣按 177。20mm 變形找到割線上 兩點，根據(jù)割線上兩點的負(fù)荷力之差，除以 40mm，就求到割線斜率即彈簧剛度。這種方法對非線性程 度較小且兩向斜率變化相差不大者，才能代替切線。 有的供應(yīng)商可直接提供一定高度、氣壓或負(fù)荷條件下的剛度和頻率。 14 GB/T XXXXXXXXX 附錄Ｃ （規(guī)范性附錄） 減振器額定阻力的計算 Ｃ .1 線性減振器的阻尼特性 理論上的線性減振器，其阻力與速度成正比： k??? 式中： F ── 阻尼力，與運動速度方向相反 F v ┈┈┈┈┈ (） v ── 減振器上、下接頭相對運動速度，簡稱活塞線速度 k ── 阻尼系數(shù)，對線性減振器， k 為常數(shù) 實際減振器的非線性 實際使用的減振器都是非線性的，主要反映在兩個方面： a) 速度變化之后，特別是在卸荷閥開啟前后，阻尼系數(shù)變化很大； b) 復(fù)原（拉伸）行程和壓縮行程其阻尼系數(shù)變化更大（對于常用的雙筒式減振器）。 因此，設(shè)計計算一般都采用分段、分級，按線性理論公式進(jìn)行計算。 減振器示功試驗的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 按照汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) QC/T 545 所規(guī)定的條件： a) 減振器上、下端相對運動速度即活塞線速度為 :近似的簡諧波運動。 b) 試驗溫度： 20177。2℃ 。 c) 試驗行程： s =（ 100177。1） mm（即振幅為 177。50 mm）。 d) 試驗頻率： n =（ 100177。2） cpm（次 /分）。 根據(jù)上述條 件，可計算出在試驗循環(huán)中，減振器活塞的最大線速度為： vmax???? ??? s?? n ?6 ? ?10 ??4 ?? (m / s) ? ┈┈┈┈┈ (） 對應(yīng)這個速度的復(fù)原阻力稱為額定復(fù)原阻力，對應(yīng)這個速度的壓縮阻力稱為額定壓縮阻力，均可以 從標(biāo)準(zhǔn)示功試驗求到，即復(fù)原和壓縮行程中的最大阻力值。 懸架系統(tǒng)相對阻尼系數(shù)與減振器阻尼系數(shù)的關(guān)系 從線性振動理論可導(dǎo)出： ?????? k 2 C?? m ???k 2??? m ┈┈┈┈┈ (） 式中： ? ── 相對阻尼系數(shù)，或稱阻尼比、非周期系數(shù) C ── 懸架剛