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设计目的:本课题将以TL3400系列非公路矿用车为基准,设计一套橡胶弹簧后悬架系统,并达到舒适度和操控性
等相关技术指标。
课题意义:悬架系统是车辆的重要组成部分之一,一辆汽车只有具有性能良好的悬架系统,才能保证它在行驶中
具有良好的行驶平顺性、操纵稳定性和安全可靠性。对于重型载货汽车而言,因为其经常在恶劣的路面条件下工
作,为了保证司机作业时的乘坐舒适度,要求车辆的悬架系统具有较低的固有频率。而目前我国的重型载货汽
车,绝大部分采用的依然是钢板弹簧平衡悬架,其主要缺点是重量大,振动强,噪声明显,对驾驶者不利。
近年来,为提高车辆的乘坐舒适性,空气弹簧、油气弹簧和橡胶弹簧等非线性弹簧在车辆悬架系统上已得到了应
用,其中,空气弹簧和油气弹簧的应用己相当成功,而橡胶弹簧悬架系统的研究还尚在起步阶段。
橡胶弹簧具有随着挠度增加而刚度变大的非线性特性,而且结构简单、重量轻,内阻尼大而具有自身衰减振动的
能力,适宜承受大的冲击载荷。因此,大吨位的载货汽车,采用橡胶弹簧悬架后,可显著地提高缓冲性能,减少
颠簸,从而改善驾驶员的乘坐舒适性.
橡胶弹簧悬架系统具有一下几个显著特点:
1)结构简单:橡胶悬架结构简单,便于安装,减少装配时间,提高工作效率,从而降低了成本,增加了效益。
2)自重轻:由于橡胶悬架自重轻,因此可以多承载更多的货物;在空载下行驶,提高燃油经济性,降低了油耗,
降低了用户的费用,提高了经济效益。
3)无需润滑:橡胶悬架具有免维护,免润滑的特点,为用户节省了费用和时间,增加了出车的效率。
4)具有良好的通过性:橡胶悬架具有良好的通过性,可以有效的减少轮胎的磨损,提高了轮胎的使用寿命。
5)具有良好的舒适性:橡胶悬架具有变刚度的特点,无论在车辆的空载状态,还是在满载状态,都能为车辆提供
良好的舒适性,最大程度的减轻由不平路面引起的振动,减轻了驾驶员的疲劳,保护了车辆部件及货物的完整
性,提高了车载部件的寿命。
6)弹性元件的损坏,不会影响整车的行使:使用传统板簧结构时,一旦板簧损坏,整车则无法行驶,只能更换新
的板簧。而装配橡胶悬架的车辆,如果车辆行驶过程中弹性元件损坏,不会影响整车的行驶,可以将货物送到目
的地后,再实施更换,有效的避免了用户的直接或间接损失。
国内外基本研究概括:目前国外学者对橡胶弹簧悬架系统研究已有一定的成果;如美国HENDRICKSON(翰德森)公
司已研制出性能良好的橡胶悬架系统,但出于商业保密的原因,有关这方面研究的一些理论、试验结果和应用经
验等见诸于文献的还很少。而国内的相关汽车设计资料对橡胶弹簧悬架系统鲜有提及,重卡企业也不具备独立的
研发和生产橡胶弹簧悬架系统的能力。因此,对重型载货汽车的橡胶悬架系统进行设计具有重要的理论意义和使
用价值。
一.课题概括
预期目标:设计一套与TL3400车体相配合的橡胶弹簧悬架系统,具备更好的性能指标,以替代目前已经使用的钢
板弹簧平衡悬架。
关键理论和技术:悬架是保证车轮或车桥与汽车承载系统(车架或承载式车身)之间具有弹性联系并能传递载
荷、缓和冲击、衰减振动以及调节汽车行驶中的车身位置等有关装置的总称。汽车悬架系统由弹性元件、减振器
和导向机构三部分组成。
汽车在行驶中,由于路面的不平坦、凸起、凹坑等使作用于车轮上的垂直反力起伏波动,而产生振动与冲击。在
加、减速及转弯、制动时,产生的倾覆力和侧倾力可使车身产生俯仰和侧倾振动,影响车辆的平顺性和操纵稳定
性以及汽车零部件在长期使用中产生疲劳破坏。因此,一套优良的悬架系统应具备以下功能:传递作用在车轮和
车架(或车身)之间一切力和力矩,缓和汽车驶过不平路面时所产生的冲击,并衰减由此引起的承载系统的振
动,以保证汽车的行驶平顺性。
技术指标:
轴距(mm)2925+1400
后轮距(mm)2198
最小离地间隙(mm)350
接近角(°)29
离去角(°)56
最小转弯半径(m)9.2
整备质量(kg)14000
承载质量(kg)26000
中后轴轴荷(kg)16000+16000
轮胎型号14.00-20
滚动半径(m)0.595
整车最大
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