原文传递
牵引车用空气悬架系统的设计研究
| 论文题名： | 牵引车用空气悬架系统的设计研究 |
| 关键词： | 牵引车;空气悬架;钢板弹簧;垂向刚度;行驶平顺性 |
| 摘要： | 悬架系统是连接汽车车桥与车架的关键部件，其弹性元件的刚度特性直接影响整车的行驶平顺性、操纵稳定性和行驶安全性，并对车辆-道路系统的友好性有较大影响。 本文以带提升桥的牵引车为目标车型，其中中桥为带提升桥的空气悬架。当车辆处于空载或低载时，在控制系统的作用下，中桥提升，从而减少轮胎和地面的磨损；当车辆处于中高载或满载时，中桥复位，中桥与后驱动桥一起承载，从而合理提高驱动桥的使用寿命。 课题通过ABAQUS软件，在熟悉提升桥用空气悬架系统结构特点的基础上，对提升桥空气悬架系统的导向机构和提升臂进行结构分析与优化，并采用正交试验法分析了帘线参数对空气弹簧静态刚度特性的显著性影响。通过ADAMS软件，分析带提升桥空气悬架对整车的行驶平顺性和车辆-道路友好性的影响。主要研究内容如下： 首先，在掌握带提升桥牵引车结构特点的基础上，分析提升桥结构，参照目标车型与类似车型的整车几何参数、质量参数和性能参数，通过CATIA软件创建整车的CAD模型。 其次，针对空气弹簧的材料、几何和接触等非线性力学特性，运用非线性有限元分析软件ABAQUS对某型号牵引车目标车型用膜式空气弹簧进行建模仿真。通过正交实验法分析不同帘线角度、帘线层数、帘线间距及帘线横截面积对其垂向刚度特性的影响。研究结果表明：帘线参数是影响膜式空气弹簧垂向刚度特性的敏感因素，其中帘线角度对垂向刚度的影响显著，而帘线间距、帘线层数对垂向刚度影响较小，帘线横截面积对垂向刚度的影响最小。 然后，综合国内外先进提升机构的特点，设计了一款结构简单，可实现基本导向提升功能的提升桥空气悬架装置，并通过ABAQUS软件对提升桥空气悬架系统的导向机构和提升臂进行优化与分析。 除此之外，针对带提升桥牵引车，应用ABAQUS软件对牵引车的前悬架钢板弹簧进行建模及仿真分析，通过材料试验样机对钢板弹簧模型垂向刚度仿真的正确性进行了验证。 最后，通过ADAMS建立整车平顺性分析模型，分析空气悬架和钢板弹簧悬架的刚度特性对整车的行驶平顺性的影响，并探究带提升桥空气悬架系统对轴荷的影响。结果表明，在6×2带提升桥牵引车以50km/h行驶时，提升桥为空气悬架系统时，驾驶室产生的垂向加速度小于中桥为钢板弹簧悬架时引起的驾驶室振动加速度；在中高载或满载工况下，车辆以50km/h行驶时，牵引车用空气悬架系统的整车行驶平顺性和道路友好性均优于钢板弹簧。 |
| 作者： | 周维 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 张翠平;申晋宪 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 太原理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
