长途客车悬架设计 1

1、长途客车悬架设计 成员：柳健、王超、赵学振、 苏超 、孟飞、司贵才 目录 悬架的设计要求 悬架的结构形式选择 空气弹簧的种类及布置问题 导向机构的选择及布置 减震器的选择与计算 空气弹簧元件的计算 悬架设计要求 l平顺性 l操纵稳定性 l制动性 l舒适性 l空间性 l强度和寿命 悬架的结构形式选择 由于长途客车的前后轴的簧载质量较大， 而且车轴上方有足够空间与弹簧行程相适 应。所以前后轴都用非独立悬架。从表格 中可以看出可以方便维修，制造成本也低。 目前在客车上普遍应用的是空气弹簧做弹 性元件的悬架。 空气悬架在客车的应用上具有许多优点， 比如空气弹簧可以设计的比较柔软，可以 得到较低的固有振

2、动频率，同时空气弹簧 的变刚度特性使得这一频率在较大的载荷 变化范围内保持不变，从而提高汽车的行 驶平顺性。空气悬架的另一个优点在于通 过调节车身高度使大客车的地板高度随载 荷的变化基本保持不变。 空气悬架工作原理图 空气弹簧的种类及布置问题 空气弹簧有三大类，包括囊式，膜式和复合式空 气弹簧。 膜式空气弹簧的特点 可以把它看成是囊式空气弹簧下盖板变成一个活 塞而形成的。由于这种改变大大改善了空气弹簧 的弹性特性，得到了比囊式空气弹簧更为理想的 反“S”形弹簧特性曲线。可看出膜式空气弹簧在其 正常工作范围内，弹簧刚度变化要比囊式空气弹 簧小，因而就振动性能来说，膜式空气弹簧要比 囊式空气弹簧优

3、越的多。但是载荷不高。 囊式空气弹簧和复合式空气弹簧的特点： 囊式有可以分为圆形膜式和椭圆形膜式，还可 以分为单节式，双节式和三节式，节数越多，弹 簧显的越柔软。囊式较膜式寿命长，载荷高，制 造方便，但刚度大。空气弹簧的刚度与弹簧的有 效面积的变化率dF/dx有关，所以对于有效面积变 化率较大的囊式空气弹簧来说，弹簧刚度较大， 振动频率较高。 复合式空气弹簧兼有膜式空气弹簧和囊式空气 弹簧的优点，但是结构复杂，制作成本较高，在 此选用囊式空气弹簧。 空气弹簧的选用及布置问题 由于大客车后轴载荷很大，所以我在这 里选用囊式的空气弹簧。 导向机构的选择及布置 汽车空气悬架导向机构的种类及特点 1.

4、钢板弹簧导向机构 钢板弹簧导向机构又分为纵置半椭圆钢板 导向机构和四分之一的椭圆钢板弹簧导向 机构等。 这些导向机构。由于板簧刚度较大，不容 易得到较低的振动频率，因此一般不用到 它。 2.纵向单臂式导向机构 一些大客车前悬架采用这种导向机构， 采用这种导向机构，当车轮上下跳动时主 销后倾角变化较大，为减少主销后倾角变 化，一般将纵向单臂做的较长，采用这种 机构可减低汽车纵向倾复力矩中心的位置， 增加悬架抵抗车身纵向倾斜的能力，但车 身倾斜时，由于左右导向臂支点转动的角 度不同，产生导向臂扭转车桥的趋势，这 将在导向机构中产生较大的附加载荷。如 下图所示。 V形杆 3.A形架导向机构 一些大客

5、车的后悬架采用这种机构。可将A形 架导向机构看成是纵向单臂式导向机构的一种特 殊形式，将二根纵向单臂与车架连接处的铰链点 合在一起，构成A形架，A形架可避免导向机构内 的附加载荷，克服了纵向单臂式导向机构的缺点。 A形架的另一优点是可使左右空气弹簧中心距较大， 这将大大提高悬架的侧倾角刚度。 但采用这种结 构时，为增加摇臂长度以减少车桥运动中转动角 度过大的问题，一般将A形架做的较大，这使得该 机构尺寸和质量较大。如图3所示。 A形架导向机构悬架 4.四连杆式导向机构 现在大部分大客车的空气悬架都采用这种 机构。这种机构集成了以上机构的优点， 空气悬架总体布置方案 减震器的选择 悬架中用的最多

6、的减震器是内部充有 液体的液力式减震器。我们选择的是双筒 式液力减振器，因为其具有工作性能稳定、 干摩擦阻力小、噪声低、总长度短等优点。 空气弹性元件的计算空气弹性元件的计算 刚度计算公式 空气弹簧刚度计算公式， 式中：k为多变指数，取1.33 ：为空气弹簧相对内压 AA：为有效面积 dA/dx：为有效面积变化率(查气囊曲线图) VA:为有效容积 pa=10 N/cm2为标准大气压; 全空气悬架的刚度为空气弹簧刚度或多个空气弹簧刚度折算到车轴上的 刚度之和（除以杠杆比平方）。 dx dA p V A ppkC r A A arAA 2 悬架偏频计算公式： 悬架系统的固有振动频率 式中：N悬架固有振