摘 要: 探讨造成前轮摆振的主要因素及如何布置转向纵拉杆以避免悬架导向杆与转向杆发生运动干涉。关键词: 客车 悬架 摆振 定位
Abstract: The article discusses themain reasons causing frontw heels to sw ay and how to arrange the steering drag link to avoid the movement interference betwen the suspension guiding rod and the steering rod1 Key words:Bus, Suspension, Sw aying, Location
中图分类号: U 463133 文献标识码:B 文章编号: 100623331 (2002)05226202
现在, 钢板弹簧悬架在客车上的应用仍很广。通力矩会较大, 当转向轮受到外界影响时会引起振动;常的板簧悬架自身既是弹性元件又是导向元件, 因此, 在汽车板簧悬架设计中进行运动学的设计计算是不可忽视的。由于客车的前悬一般都较长, 这项工作在客车的设计中显得更为重要。前板簧与转向杆系的运动学关系不当或两个转向轮的制动力不相等是导致前轮摆振和制动跑偏的主要原因之一(前轮定位和板簧悬架的刚度偏低也是造成前轮摆振和制动跑偏的原因)。这不但会导致客车在不平路面上转向盘受到冲击, 而且会破坏客车的转向特性(干涉转向)。在总布置设计时, 如果忽略板簧制动力矩引起的扭曲运动, 往往会引起制动时自动转向(摆振), 车速高时甚至会引发客车甩尾, 造成交通事故。
1 前轮摆振的主要特征
(1) 客车有时以中速(30～45 km /h) 行驶在良好的路面时, 当转向轮受到外界影响(如凹凸不平、石头等) 产生初始偏转, 引起转向轮自激振动。
(2) 刚出厂或在走合期间内很少发生前轮摆振。其主要原因是转向系统的正阻尼(各连接件之间摩擦力矩) 抑制了前轮自激摆振的产生。但是车辆走合期后, 转向系统的摩擦力减少, 地面通过轮胎输入到转向系统的负力矩相对增加, 因而会导致前轮摆振。
(3) 当前轮气压降低时, 摆振较激烈。这是因为轮胎气压降低后, 轮胎弹性变形增加, 侧偏刚度降低, 产生较大的回正力矩滞后和过大的转向轮摆角。过大的回正力矩又加剧了转向轮的摆振。
(4) 主销后倾角过大。制动跑偏时的受力如图1 所示: 由于主销后倾角大, Fr1 对转向轮产生的偏转
当左右两转向轮在制动、面制动力不相等, 客车会出现跑偏。在板簧与前轴之间用垫片减少主销后倾角, 摆振、跑偏有不同程度的好转。
图1 制动跑偏时的受力情况
2 转向纵拉杆的形式和布置
我公司的GZK6103ED 6、GZK6101 、GZ6110 低地板城市客车在改制前均具有不同程度的前轮摆振、跑偏现象。虽然减少主销后倾角和调整两前轮的制动力, 偏振有所好转, 但效果不够理想。于是我们从悬架导向杆可能与转向杆发生运动干涉方面着手, 分析前钢板弹簧和转向纵拉杆的运动轨迹。这三种客车的转向直拉杆(没有中间转向垂臂装置) 的简图如图2 所示。
第5 期王智勇等: 浅谈客车前轮摆振及其主要影响因素27
在此结构中, 一方面转向轮依靠板簧导向来保证车轮与车身的相对运动, 另一方面转向器与转向轮之间的传动机件也使车轮与车身之间有一定的相对运动关系。这两种运动关系是靠两套独立的机构来实现的。况且客车的前悬一般都较长, 很难使其垂臂球销B1 点在图3 中的O1 点附近。当前轮上下跳动时, 转向节臂球销中心A1 要沿着弹簧主片中心所决定的轨迹运动。其运动轨迹为圆孤JJ ′。另一方面A1 点是纵拉杆上的一点, 纵拉杆是绕转向垂臂下端球销中心B1 点摆动。其摆动轨迹为圆孤KK′。从简图可看出这两种运动不协调。这种偏差在轮胎经常跳动范围内应保持在轮胎的弹性范围内。如果偏差过大, 则应修改B1 点的位置(A 1 点的位置由前桥生产厂设计).
为了解决GZK6103ED 6、GZK6101GED 2H、GZ6110 这三种车型的前轮跑偏摆振问题, 我们在这三种车上均加装了中间转向垂臂装置, 并将原来直通式转向纵拉杆改为前后转向纵拉杆。这样, 不仅使其前钢板弹簧与后转向纵拉杆的运动轨迹之偏差减少到轮胎的弹性范围内, 而且还可以增加转向纵拉杆刚度和转向系统的正阻尼, 有效地防止前轮摆振、制动跑偏, 见图4。
科技的发展, 知识与信息时代的到来, 无论哪个层次的人才, 都不能凭过去师傅带徒弟的方式来产生, 而要通过系统的学习和训练来培养。因此, 企业要重视人才培训工作, 要舍得投入, 建立自己的员工培训系统, 并且把它作为一项长期的战略工程来抓, 为企业的发展提供足够的人才资源。
4 结束语
进入新世纪, 中国已正式成为W TO 成员。面对我国进一步深化改革、扩大开放的新形势, 面对经济全球化和市场一体化的大环境, 我国的大中型客车工业面临着极好的发展机遇。国内经济增长, 需求旺盛, 又有几十年的发展基础和资源、能力条件的比较优势, 只要进一步深化改革, 加快调整, 锐意创新, 并从宏观上给予强有力的政策支持, 我国的大中型客车工业一定能迎来一个符合市场经济规律、与国际发展潮流融合的、快速健康发展的春天!
参考文献:
[1]李兴山, 刘潮 西方管理理论的产生与发展. 现代出版社
[2]李兴山, 现代管理学. 现代出版社
[3]周天勇, 发展经济学. 中央党校出版社
[4]刘海藩, 刘潮, 现代企业管理. 现代出版社
[5]李震中, 刘成瑞, 吴微, 宏观经济管理学. 中国人民大学出版社
