有关汽车空气弹簧悬架的介绍等等1（范文大全）

第一篇：有关汽车空气弹簧悬架的介绍等等1

汽车空气悬架的发展及我国研发对策思考

中国商用车专业门户网站 2008/09/03 19:45:05 发表评论

空气悬架诞生于19世纪中期，早期用于机械设备隔振。1947年，美国首先在普耳曼汽车上使用空气悬架，欧洲及日本等国家和地区也相继对汽车空气悬架作了应用研究。目前，国外汽车发达国家无论是客车还是载重汽车都已经比较普遍采用空气悬架系统。而国内却处于刚刚起步阶段，只应用在一些豪华客车和少部分重型载货车上。１、空气悬架的优点

空气悬架系统以空气弹簧为弹性元件，利用气体的可压缩性实现弹性作用。不论满载还是空载，通过压缩气体的气压能够随载荷和道路条件变化而进行自动调节，整车高度不会变化，可以大大提高乘坐的舒适性。随着人们对舒适性要求的提高，空气弹簧悬架因其独特的性能和适应性，正在逐步替代传统的钢板和螺旋弹簧悬架。空气弹簧的性能特点是：

（1）负载能力可调；（2）刚度随负载变化；（3）负载变化时，固有频率几乎不变；（4）固有频率较低。

空气弹簧运动性能的特点决定了空气悬架具有以下优点：（1）乘坐更舒适安全；

（2）改善车辆的行驶平顺性；（3）延长轮胎和制动片的使用寿命；（4）负载变化时车身高度不变；（5）减少电气、空调、排气系统、车桥、车身和底盘的维修成本；（6）减少对道路的冲击，保护路面，降低高速公路的维修费用；（7）延长车辆的使用寿命并提升旧车价值。

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2、国外空气悬架的发展历程及现状

20世纪30年代初，美国凡世通轮胎公司首次把空气弹簧应用于汽车工业。哈维·凡世通（Harvey Firestone）在亨利·福特一世（Henry Ford I）和托马斯·阿瓦·爱迪生（Thomas Alva Edison）的技术支持下，在1934年研制出了柱式空气弹簧悬架系统——AIREDE空气弹簧。1944年通用汽车公司与凡世通公司合作，在其客车上进行了首轮试验。试验结果显示了空气悬架系统的内在优越性。通用汽车公司经过大量的产品研制开发工作，1953年开始试生产装有空气悬架的客车，这是商用汽车采用空气弹簧悬架的开始。20

世纪50年代中叶，固特异轮胎公司研制出一种滚动凸轮式空气弹簧，凸轮在活塞的型面上滚动，从而控制空气弹簧的负载变化关系曲线。同时，空气控制系统的巨大进步也为空气悬架的应用起了很大的推动作用。

随后不久，空气悬架技术在欧洲也得到很快发展，但欧洲的发展道路和北美有些不同。欧洲的汽车生产厂商并未将空气悬架变成单独总成，而是各自开发满足其独特车型需要的空气悬架。这种不同的发展道路使欧洲的空气悬架设计只适用于某种具体车型，并采用一些复杂技术，因而其成本较高。而北美的空气悬架通用性较强，应用较简单，成本较低。

美国纽威·安柯洛克国际公司在1951年成立时即作为一家悬架系统的专业生产厂家，为公路和非公路行驶的重型车辆设计和制造钢板弹簧悬架系统。不久，纽威公司向商用车市场投放了世界上第一种实际应用的空气悬架系统。因其通用性强，结构简单，成本较低，迅速占领了北美市场。随后纽威公司开发了一系列空气悬架产品，应用于世界各地的客车、货车、小轿车及铁道车辆上。

目前国外高级大客车几乎全部使用空气悬架，重型载货车使用空气悬架的比例也已达80%以上，空气悬架在轻型汽车上的应用量也在迅速上升。部分轿车也逐渐安装使用空气悬架，如美国的林肯、德国的Benz300SE和Benz600等。在一些特种车辆（如对防振要求较高的仪表车、救护车、特种军用车及要求高度调节的集装箱运输车等）上，空气悬架的使用几乎为唯一选择。

国外汽车空气悬架发展经历了“钢板弹簧气囊复合式悬架→被动全空气悬架→主动全空气悬架（即ECAS电控空气悬架系统）”的型式变化。主动全空气悬架应用了电子控制系统，使传统的空气悬架系统的性能得到很大改善，汽车在各种路面、各种工况条件下能实现主动调节、主动控制，并增加了许多辅助功能（如故障诊断功能等）。目前ECAS系统在欧洲一些国家的大客车上已经大量应用。随着人们生活水平的提高，对汽车舒适性的要求越来越高，可以预见，ECAS这一先进的空气悬架系统在汽车上的应用将越来越普及。

3、我国空气悬架的应用发展现状

目前国内拥有空气悬架项目的公司为数众多，但真正拥有空气悬架系统设计开发、制造的寥寥无几，规模也十分有限。目前国内具有代理性质但无实际设计能力的公司居多，主要以代理美国、德国、韩国、日本产品为主，公司规模一般不大，产品有限。由于代理公司主要是以追求经营利润为导向，对设计匹配等技术环节往往存在先天不足，导致主机厂出现问题时无法及时解决等问题，影响被代理产品的声誉及市场，因此，国外的制造公司也纷纷以不同的方式直接介入中国市场。比如，美国FIRESTON公司在允许一定代理的同时，在上海设立了销售办事处，日本NHK弹簧公司在重庆合资成立NHK重庆公司，韩国大圆钢业会社在天津合资成立大圆天津公司，丹麦丹拂斯公司在天津合资成立丹拂斯天津公司，美国固特异公司在大连、青岛相继建立工厂。另外，整车厂为降低成本，把空气悬架系统细分成气囊、推力杆、直拉杆、稳定杆、高度阀、平衡阀、线束、减振器、导向臂等项目采购，也导致了国内空气悬架产品的部件加工、制造正在往高度离散的方向发展。

空气悬架在我国的应用已经落后国外几十年，直到近几年随着高档客车制造技术的引进以及人们对舒适性要求的提高，加上国家对客车等级划分的标准要求，空气悬架才开

始逐步应用起来。目前空气悬架主要集中应用在高等级客车上，但是受多方面因素的制约，空气悬架的配置率还很低，基本上还属于“导入”阶段。据掌握的不完全资料，国内部分数量相对较大的应用主要集中在郑州宇通、厦门金龙、苏州金龙、扬州亚星、一汽客底、东风杭汽等规模较大的主要客车及底盘厂家。2002～2004年的大致情况：郑州宇通有部分自主开发的产品，主要选配Newway及ReycoReyco的空气悬架；扬州亚星主要选用Neway及Reyco的空气悬架；东风杭汽近两年先后采用Neway和科曼的空气悬架；一汽客底主要选用Neway或Reyco的空气悬架；厦门金龙、苏州金龙一边选用Neway、科曼或其他国外公司的产品，一边在进行自主开发。此外，国内其它一些客车厂家也都是少批量、以选装国外空气悬架产品为主。目前汽车空气悬架在载重货车的应用国内尚处于起步阶段。

由于国内已经能够生产优质的空气悬架部件，以此为支撑，汽车主机厂开始自己设计空气弹簧悬架产品。其产品符合中国道路状况和车辆实际条件，并选装国内优秀的部件，成本降低。以郑州宇通客车股份有限公司为例，2000年以前采用北京柯布克公司代理的产品，由于该产品与中国车辆、道路匹配出现了一系列问题，后来部分采用其他公司代理的产品，同样出现了问题，而且存在成本昂贵的因素。所以宇通公司成立了“郑州百特零部件公司”，自己设计匹配，分散采购。2002年宇通公司本部生产空气悬架客车235辆，除“猛狮”系列属德国进口底盘外，国产车空气悬架各部件大多为国内加工制造。由于一些主机厂本身在空气悬架系统方面无研制开发能力，完全依赖于外部市场，从而采取了直接进口国外成熟的空气悬架系统产品，或是依靠国内的有关公司。以安凯、西沃为典型代表。

 ４、我国空气悬架的市场前景

我国公路条件的改善为汽车空气悬架创造了基本的使用条件。到2003年底，我国高速公路通车里程接近30 000 km，位居世界第二，仅次于美国。而且高速公路正以每年4 000 km的速度增长。按照规划，我国到2020年将建成70 000 km的高速公路，完成我国现代化交通网络的基本骨架。国内高速公路的发展对空气悬架国内市场产生了很大的促进作用。我国高速公路的迅速发展和运输量的增加以及对高性能客车的需求，都对汽车的操纵稳定性、平顺性、安全性提出了更高的要求，空气悬架客车将逐渐得到广泛的应用。此外，重型汽车对路面破坏机理的研究及认识进一步加深，政府对高速公路养护的重视，2004年6月国家治理限制超载政策的出台，使空气悬架在重型车市场的应用也正在进一步扩大，为适应高速公路运输的需要，高级客车和重型载货车都必须使用空气悬架。

高级客车市场的快速发展将大大拉动空气悬架产品的需求增长。近几年，空气悬架的需求主要是与高等级客车的销售量直接相关，2002年高级客车销售量为4 000辆左右，2003年突破6 000辆，据统计高级客车的需求以每年15%的速度增长。根据国家汽车行业“十五”规划要求，我国的客车将“重点发展适应高速公路需要的大中型客车、专用客车底盘及关键总成”并“根据市场需求适当发展高档旅游客车”。专家预测，2005年大中型客车年需求量为7.7万～8.2万辆（其中大型客车为3.1万～3.4万辆，中型客车为4.6万～4.8万辆）。2004年，交通部颁布实施《营运客车类型划分及等级评定》（JT／T 325-2004）行业标准，新颁布实施的标准里面对大中型客车配置悬架类型作了规定，其中高级大中型客车必须采用空气悬架。这为空气悬架产品的推广使用创造了一个良好的外部环境。

载货汽车必将成为空气悬架市场的支撑点。根据国家汽车行业“十五”规划要求，载货汽车的重点是发展重型载货汽车。专家预测，2005年重型载货汽车年需求将达35万～38万辆。仅从东风汽车有限公司2002年4月公开发布的2004～2007年中期事业计划来分析，预计未来几年“东风有限”系列商用车的空气悬架配置数量约在15 000～30 000套规模；一汽集团的系列商用车的空气悬架配置数量也大约不低于此数量。综合分析预测，预计2005年全年在国家宏观产业政策引导下，适应高速公路需要的大中型客车、高档旅游客车，使用空气悬架弹簧的配置率将会较快地增长，其中大型客车占年产量30%比例，中型客车占5%比例，将有10 000～12 000辆客车采用空气悬架弹簧；重型载货汽车预计有5%～10%的比例，即20 000～40 000辆将采用空气悬架系统。

５、我国空气悬架的研发现状及对策思考

以空气弹簧悬架取代传统的钢板弹簧悬架，既是必然趋势，也是现实的客观要求。目前，摆在国内商用车厂商面前的形势是：谁先掌握了汽车空气悬架的开发技术，谁领先开发出配置空气悬架的成熟车型，谁就掌握了今后若干年内商用车市场的先机和主动。因此，对于我国汽车业界而言，空气悬架项目不仅仅是一个难得的商机，更重要的意义在于空气悬架的广泛应用可以较快提升我国商用车的档次、技术水平和市场竞争力，缩短与国外商用车的技术、等级差距，巩固和扩大国产商用车的市场份额。我国长春汽车研究所早在1957年就开始了空气悬架技术的研究，不少高校的相关专家及研究机构多年来也做了大量富有成效的工作，并取得了许多重要研究成果。但是由于种种原因，这些研究成果大多还停留在理论上，产业转化率非常低，导致许多有价值的研究没能继续坚持和深入下去。我国汽车悬架技术的研究和应用与欧美等发达国家相比处于明显的落后地位。

目前，我国在汽车悬架系统方面，除了钢板弹簧悬架的设计及应用比较成熟以外，其它悬架技术的应用绝大部分还处于车型引进、仿制或直接购买产品阶段。悬架产品的设计开发滞后，一方面表现在设计手段落后，计算机应力分析、动态仿真在企业中应用还较少；另一方面没有建立一套完善的设计评价体系。在美国，由于空气悬架的普遍应用，已经成就了一批专门从事空气悬架设计、制造的悬架专业公司。我国交通行业标准《营运客车类型划分及等级评定》已经规定，高级大、中型客车要采用空气悬架，但既没有一家整车厂能独立设计出空气悬架并成功地应用于整车，也没有一家悬架专业公司能够设计出并向市场提供成熟的空气悬架产品。虽然我国加入WTO之后，汽车及零部件产业会全面融入全球经济一体化，汽车行业可以实现全球采购，但是不能拥有悬架设计和制造的关键技术，整车的市场竞争力肯定会削弱。

根据这种状况，我国汽车零部件企业应当抓住机遇，加快研发空气悬架产品。首先必须明确划分空气悬架系统设计开发的权限与分工，由研发部门负责研发方向、确定系统特性参数，指定具体的二级开发单位，实现产品的快速研发和升级换代；其次，要从产品的工艺路线入手，制定合理的开发配套模式，集中于一家公司采取“二级开发、总成集配、模块供货”。

最后，应摒弃狭隘的自主开发理念，积极开展与国外强势企业的合资合作，加快融入空气悬架领域的国际竞争、合作和发展，最终实现我国商用汽车整体技术水平及竞争实力的提升。

第二篇：汽车悬架基础知识

汽车悬架基础知识

悬架是减少汽车振动，使乘客乘坐舒服的一种减震装置。是现代汽车的重要组成部分之一。虽然并非汽车在行进必不可少的装备，但如果没有悬架，将极大的影响汽车的操纵稳定性和平顺性。悬架对整车性能有着重要的影响，是现代汽车的发展重要研究对象。在汽车市场竞争日益加剧的今天，人们对汽车的舒适性要求越来越高、安全性要求越来越挑剔。性能的认识更多的靠更为直接的感观感受，而非他们不太懂得的专业术语。

因此，对汽车操纵稳定性﹑平顺性的提升成为了各大汽车厂商的共同的研发对象。与此关系密切的悬架系统也被不断改进，主动半主动悬架等具有反馈的电控系统在高端车辆上的应用日趋广泛。无论定位高端市场，还是普通家庭的经济型轿车，没有哪个厂家敢忽视悬架系统及其在整车中的作用。悬架系统的优劣，乘员在车上可以马上感受到。

虽然，没有悬架的汽车还是可以跑动的，但是坐在上面是很不舒服的。坐过农用车货厢的人，对此应该是颇有些体会的，即便是较好的路况，在上面也是颠来颠去的。对平顺性和操纵稳定性考虑的很少。只有当悬架这块木板得到足够重视，才能使整车性能得以提升。否则，只能是句空话。

正因为悬架在现代汽车上的重要重要作用，应该重视汽车悬架的设计。只有认真，严谨的设计才能确保其与整车的完美匹配。而要做到这一点，就必须，查阅大量相关书籍，图册，行业和国家标准。

现在汽车常用的悬架有烛式、横摆臂式、纵摆臂式、麦弗逊式。现代小车常用的前悬架为麦弗逊式。多连杆悬挂就完全解决了这个问题，它通过不同的连杆配置，使悬挂在收缩时能自动调整外倾角，前束角以及使后轮获得一定的转向角度。因其结构简单、方便、车轮内侧空间大。所以能得到广泛应用。

第三篇：基于虚拟样机的空气弹簧悬架轿车行驶平顺性研究论文

空气弹簧悬架系统是一种采用空气弹簧代替螺旋弹簧的变刚度悬架系统。空气弹簧的基本刚度特性呈现为中间段较低，两端随着行程的增大而逐渐增加的特点。早期空气弹簧主要应用于载重汽车和客车上，20 世纪以来，随着人们对汽车行驶性能要求的提高，轿车也开始逐渐应用空气悬架系统，以改善汽车的乘坐舒适性。

本文首先结合台架试验得到的空气弹簧刚度特性曲线，在多体动力学软件 ADAMS/Car 中建立空 气 弹 簧 悬 架 整 车 动 力 学 模 型。然 后 在ADAMS/Car Ride 中搭建汽车行驶平顺性仿真实验台，并进行随机路面下平顺性仿真试验。最后根据ISO2631平顺性评价方法，对空气弹簧悬架系统轿车座椅各轴向响应进行时域和频域分析，并与相同激励下的旋弹簧悬架汽车响应量进行对比，验证

空气弹簧对汽车平顺性的提高。整车动力学仿真模型的建立

1.1 空气弹簧悬架子系统建立

空气弹簧的主体是橡胶气囊，还包括底座、上盖板等部件。空气弹簧的基本刚度特性可以根据需要设计成理想的反“s”形式。在正常行车挠度范围内空气弹簧刚度特性接近于线性，当空气弹簧变形量超过正常行车挠度范围时，空气弹簧表现出非线性。

1.2 其他子系统建立

在 ADAMS/Car Template 模块中，建立配有通讯器的转向系统、车身、轮胎、发动机及人-座椅模型，其中人-座椅模型由刚性球，弹性元件及阻尼元件组成。

1.3 整车动力学仿真模型的搭建

在 ADAMS/Car Standard 界面中，将各个文件的子系统与 ADAMS/Car Ride平顺性实验台_ARIDE_FOUR_POST_TESTRIG 结合，建立空气弹簧悬架整车动力学仿真模型，如图 5 所示。另外，为了将空气弹簧悬架汽车与螺旋弹簧悬架汽车平顺性进行对比分析，采用相同的建模方法搭建螺旋弹簧悬架整车动力学仿真模型。汽车平顺性评价方法

由于人体对不同振动频率、不同输入点以及不同轴向振动的敏感程度不同，因此在对汽车行驶平顺性进行评价时要充分考虑这些因素的影响。根据ISO2631-1:1997(E)标准规定，汽车平顺性的基本评价方法是采用加权加速度均方根值来评价振动对人体舒适和健康的影响，其频率加权函数为。平顺性仿真分析

3.1 随机路面的建立

ADAMS/Car 中提供了基于 Sayers 数字模型的随机路面生成器，利用该随机路面生成器创建 B 级随机不平路面参数文件，空间功率谱密度取 0.1，速度功率谱密度取 12，路面长度取 1 000 m，得到左右车轮路面轮廓曲线。

3.2 模型仿真与分析

根据 GB/T4970-1996 汽车平顺性试验方法，调整整车动力学模型质量、转动惯量与质心位置，分别对车辆空载和满载时，B 级随机路面上以 50km/h速度直线行驶下的汽车行驶平顺性进行模型仿真，得到座椅 X、Y、Z 三个方向的加速度响应时域和频域曲线，如图 8~19。其中模型 A 表示螺旋弹簧悬架整车动力学模型，模型 B 表示空气弹簧悬架整车动力学模型。结 论

依据动态弯曲疲劳试验的国家标准，通过 NXNASTRAN 软件模拟了轮毂旋转过程中的应力变化情况，直观的找出了旋转过程中轮毂受到应力最大的位置，并以此位置轮毂受到的载荷和约束为基础进行疲劳分析，发现轮毂的最低寿命为 5×105次，轮辐辐板拐角处最容易发生疲劳破坏，所得数据为轮毂结构的改进和优化提供了依据。

第四篇：八种典型客车空气悬架汇总浅析

八种典型客车空气悬架汇总浅析

虽然本人并不是做悬架的，但一直对悬架很感兴趣，也多次得到一些博学且大度的客车悬架工程师的指点（有一些看似博学却很害怕你会从他那里学到技术的伪善的人不但不会告诉你什么还会误导你，实在令人遗憾~），也算是小有心得，现在拿出来总结了一下，希望能抛砖引玉，得到更多的指导。

独立悬架

对于现在主流的大型客车只有前桥才有独立悬架，而且弹性元件都是空气弹簧，最大轴荷一般为7吨。就导向机构的型式而言，只有双横臂式悬架一种，而且都是不等长的双叉臂，下横臂较长，而且横臂的铰接点跨距很大，以抵抗较大的纵向力。如果非要对客车用的双横臂悬架分分的话还真能分出三种不同的结构来：

带球副的（BALL JOINT）虚拟主销式双横臂悬架

这样的双横臂悬架与轿车上用的双横臂悬架一样，上下横臂分别通过两个球副（BALL JOINT）与转向节相连，可以完成车轮转向和悬架跳动两个自由度的运动，没有实体的主销结构，上下球副的连线即为虚拟的主销。而空气弹簧一般支撑在上横臂上。这样的结构优点在于结构紧凑，重量轻；而缺点是球头所能承受的力量有限，容易损坏，而且球头的制造成本较高。VOLVO的双横臂前悬架使用这样的结构。

VOLVO 9800 带球头副的双横臂独立前悬架

KING PIN实体主销式双横臂悬架

有了实体的主销，车轮的转向自由度就可以由主销来完成，而悬架跳动的自由度由另外两个联接在上下横臂上的转轴来完成。因此成本降低，承载能力提高，但是连接主销和上下摆臂的这个家伙体积很大，很笨重，会使得非簧载质量增加，所以不利于操控稳定性和平顺性的提升。目前大多数双横臂悬架都是采用这样的结构。空气弹簧除了安装在上摆臂上，还可以安装在连接主销和上下摆臂的这个家伙上。

KING PIN实体主销式双横臂悬架转向自由度与悬架跳动自由度完全分开

这个也是KING PIN实体主销式双横臂悬架但是其气簧支架过于粗壮，非簧载质量之大可想而知

T型节式（TEE JOINT）虚拟主销式双横臂悬架

这个名字听上去有点怪，其本质就是用一个T型节（称为TEE JOINT）代替球头副，其他结构都与带球副的双横臂悬架相同，而TEE JOINT可以在它的两个相互垂直轴上有两个相互垂直旋转自由度，以完成悬架的跳动与车轮的转向两个自由度。这样的TEE JOINT可承载的重量比球头副强很多，而且成本比球副的要低。VOITH双横臂悬架使用这样的结构。

VOITH 福伊特 的TEE JOINT虚拟主销式双横臂悬架性能优于前二种双横臂悬架

非独立悬架

客车用的非独立悬架很多，结构变化也很自由，但总结起来无非就是四连杆空气悬架、五连杆空气悬架、板簧悬架和气簧与板簧组合式悬架。

五连杆空气悬架

一般由四个等长且平行的纵向导向杆和一个横向推力杆组成，当然纵向导向杆也有不等长不平行的（原因不清楚，貌似为了避免车桥的转动）。五连杆悬架一般只用在前悬架上，理论力学上讲五连杆悬架属于超静定结构，悬架自身的干涉量较大，因此导向杆的橡胶衬套挠度也会很大，而且轮胎的磨损也会比较快。另外，如果一侧的空气弹簧意外爆掉，由于横向推力杆的作用车桥会很推向一侧，后果或许很为危险。目前在客车前悬架中使用的很广泛。

一种典型的五连杆非独立悬架（用于前桥）

四连杆空气悬架

由两个斜向布置的推力杆和两个纵向布置的导向杆组成，其中斜向布置的推力杆要同事承担纵向力和横向力，有个车型直接把这两个斜向布置的推力杆做成一体式的，也就是俗称的“V推”。这种结构在前后非独立悬架中均有使用。而且一般这四个导向杆的侧向投影都是同向、平行且等长的，原因也不清楚，可能也是为了避免车桥的转动。

一种典型的四连杆非独立悬架（用于后桥，VOLVO B12M）

一种典型的四连杆非独立悬架（用于前桥）

一般空气悬架的客车前悬架左右各一个空气弹簧，共用一个高度调节装置（有侧跪或角跪功能的ECAS系统则是每个空气弹簧使用一个高度调节装置），而后悬架（驱动桥）一般都有四个空气弹簧，每侧两个，中间使用均衡梁（俗称扁担梁）架在车桥上，每侧的两个空气弹簧共用一个高度调节阀。

四连杆非独立前悬架（两个推力杆被做成了一个V型推力杆）

四连杆非独立后悬架（紧凑型均衡梁，空气弹簧位于车架纵梁下侧，上斜置推力杆未安装）

五连杆非独立前悬架（纵向导向杆直接作用横向稳定杆）

四连杆非独立后悬架

一种五连杆非独立前悬架，带转向减振器

板簧悬架

在欧洲客车上已经弃用，而在国内被各种车型广泛使用的悬架，最大的优点就是成本低，但舒适性很差，这里不再废话。不过少片簧的悬架相比要好很多。

钢板弹簧非独立悬架 用于后桥 钢板弹簧非独立悬架 用于前桥

门式驱动桥

门式驱动桥不算是一种悬架，而算是一种车桥——下沉式驱动桥，一般与四连杆空气悬架匹配，而且是双级减速的。一般用于低地板公交车，并匹配后横置发动机、或者后偏置发动机使用。结构复杂，成本很高，目前国内的车桥生产商没有能力生产这种车桥。ZF和VOITH在国内OEM生产，但是关键部件仍依赖进口。

ZF采埃孚门式驱动桥（四连杆悬架）

一种用于客车支撑桥的四连杆非独立悬架

以上均为本人的个人见解，不免有错误的地方，还望博学且大度的业内人士多多指点。喜欢本文的可以转载，但本人能力有限无法保证以上的言论都是准确可靠的。另外转载请注明出处，并告知本人，十分感谢，当然你不这么做我也拿你没办法，但是做人应该厚道，不是？

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六种不同客车发动机布置方式浅析” href=“http://blog.sina.com.cn/s/blog_5fde4e820100f6in.html” target=“_blank”>各有千秋 六种不同客车发动机布置方式浅析

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第五篇：钢板弹簧悬架的模拟研究论文

在重载汽车上，钢板弹簧作为汽车悬架的弹性元件，是汽车容易损坏的元件，其好坏决定了汽车的各种性能。钢板弹簧在整车上不光是弹性元件，它还在工作时传递除垂直方向外其他方向的力和力矩，并在传递这些力或力矩的同时起到导向作用。而且当弹簧振动时两板片之间的接触、摩擦还可以充当一定的阻尼器件，起到阻尼作用。尽管钢板弹簧在工作时负荷高，易损坏，但钢板弹簧结构简单，制造、维修快捷方便，所以作为重型汽车的悬架被广泛使用。虽然自然状态下的钢板弹簧几何形状简单，但是在其受到载荷时却会有大变形（几何非线性）、且板片间的接触（状态非线性）等多种非线性因素是非常复杂且这些因素在应力分析是难以处理的。解析法

传统的钢板弹簧分析是把它简化为悬臂梁，运用材料力学的相关理论进行计算分析。而实际工作状态下的钢板弹簧受力变形很复杂，因为既有大变形又有板片之间摩擦非线性因素的影响。所以，利用解析法对钢板弹簧进行力学分析，必须将它简化为具有理想的线性变形和无摩擦的力学模型。这样就必须是假设在一定的条件下，才能建立起钢板弹簧力学模型，且这样的模型是过于简单的。当钢板弹簧所受为垂向载荷时，实际中通常采用下面的方法进行计算分析：

1.1 共同曲率法

该方法是前苏联的帕尔希洛夫斯基提出的，通常我们又称它为展开法，它假定在弹簧变形时各板片一旦接触便不会再分离，所以不再会有在一起的各片有共同的曲率。而且，假定各簧片上的弯矩也是连续分布的。在这两个假定的基础上建立模型进行计算分析可得出各个簧片的应力变形。很明显，这一方法对弹簧进行力学分析的时候，忽略到了板片之间的摩擦，所以该方法的结算结果与实际值存在一定的误差。

1.2 集中载荷法

这一方法是假定钢板弹簧只在板端有力的传递，而且同样假设在外载荷作用下板簧接触部分一旦接触后不再分开。这里也忽略板片之间的摩擦作用。该计算方法也是把钢板弹簧简化为悬臂梁模型，进行计算。在实际计算分析中由于汽车上用的钢板弹簧有对称性，且装配时固定条件也是对称的，所以可以建立一半的模型进行计算。

可以看出这两个方法都必须在假定一定条件成立的基础上，在不同程度和角度上对钢板弹簧进行了简化。但是，这两种方法都忽略了钢板弹簧在实际工作状态下的复杂因素，如较大变形、摩擦和阻尼等。所以导致这两种方法分析计算的结果都存在着不同程度的误差。因此，对于钢板弹簧实际存在的这种大变形、接触等非线性状态，我们采取有限元法来对钢板弹簧的装配预应、刚度等进行分析。有限元法

有限元法是把无限自由度的连续体离散化，从而变为有限个单元节点参数进行计算分析的方法。它的特点是不需作任何假设，便可模拟实际工作状态下的连续体。尽管这一方法的分析结果也是不能够完全没有误差，但是可以通过选择适当的单元体的形状与数量，这样便使得分析结果达到要求的精度。有限元分析法可以建立复杂的几何形状或边界条件、复杂的材料的模型。所以比较而言用有限元法计算钢板弹簧的应力问题，理论上更严密、模型更准确，这样分析结果精度更高。

2.1 钢板弹簧的有限元建模

用ANSYS12.0建立实体模型，建模时需要注意的是，由于钢板弹簧在装配前就具有一定曲率半径，是弧形而非平直的，所以要根据实际物体尺寸参数建立其三维几何模型，本文对简化型（不带卷耳）的钢板弹簧进行分析，并且建模时忽略其中间的螺栓孔，三片钢板弹簧选择为同曲率。因为重载汽车钢板弹簧是对称结构，且在装配过程中受载荷和约束都是对称的，这里便可以对模型进行简化，所以建立钢板弹簧的1/4模型。

2.2 定义接触对

本次采用面-面接触单元来模拟板簧之间的接触，根据实际情况分别选择合适的类型来描述接触对的目标面单元和接触面单元。在指定接触面和目标面时，应该特别注意的是接触单元应被控制不得穿透目标面。钢与钢之间有润滑接触摩擦时，其静摩擦系数选择为0.1～0.12，所以本次分析各簧片之间的摩擦系数为0.1。通过Gul命令mainmenu——preproeessor——realconstant——Add——CONTA173即可对实常数进行定义。通过GUI命令mainmenu——preproeesso，——Elementtype——Add——TARGE170——options即设置关键字。

通过接触向导，将整个三片钢板弹簧总成定义2个接触对，每个接触对有一个目标面和一个接触面。

2.3 模型约束及模型的加载

因为所建模型为1/4模型，对称面上的约束都相同，分析中控制三片钢板弹簧中心截面每片弹簧截面的X、Y和Z方向的位移，且要模拟中心螺栓拧紧状态下及钢板弹簧的装配中的应力问题。

2.4 计算结果与分析

由上述加载后应力学分析模型图上的应力分布，可直观得出钢板弹簧各部分应力大小分布情况，这为应力分析及产品优化提供了依据。且从上图可得出：加载后所受应力最大处是第一片钢板弹簧的端部。由于对模型的简化较多，使得这次得出的分析结果在一定程度上会有偏差。所以，以后需深入研究建立更准确模型来进行模拟分析。结语

钢板弹簧板片之间的接触情况是非常复杂的，且载荷变化，各片之间的接触情况亦随之变化。在研究分析钢板簧力学特性时，板片间的接触摩擦对其结果的影响不容忽视。在考虑片间接触及其几何非线性的情况下，利用ANSYS有限元软件，对某三片等截面钢板弹簧模型其满载状况加载下的应力分布进行了模拟分析。需要注意的是，当表面接触应力较大时叶片的磨损会加速，并产生裂纹导致钢板弹簧疲劳损坏。