三轴铰接空气悬架客车的侧倾校核
2018-04-21赵金龙童剑铭曲金亮
赵金龙, 童剑铭, 曲金亮
(中国重型汽车集团有限公司, 济南 030051)
悬架的侧倾中心同时影响悬挂和非悬挂质量的运动状态,从而影响车辆的转向性能。乘坐侧倾角刚度过小的汽车,易缺乏舒适感和安全感;若侧倾角刚度过大,当车辆发生侧翻时乘客无法提前感知危险的发生,过大的侧倾角刚度也会使轮胎侧偏角增大[1]。三轴客车侧倾中心的设计及校核相对传统两轴客车较为复杂。本文就以已交付客户的18 m低入口双源无轨电车为例,依据悬架结构的各个参数确定悬架的侧倾中心,同时提出合并第二轴和第三轴,将三轴车简化为两轴传统车型,并通过确定等效侧倾中心轴线来验证车辆的行驶稳定性是否可靠;依托比较计算和实际验证,为多轴车辆提供一种侧倾校核的简化计算方法。
1 空气悬架刚度计算
整车满载总质量ma=28 000 kg,前轴轴载质量m1=6 500 kg,支撑轴轴载质量m2=10 000 kg,后轴轴载质量m3=11 500 kg。第一轴至第二轴轴距L1=5 900 mm,第二轴至第三轴轴距L2=6 100 mm。前桥轮距B1=2 103 mm,支撑桥轮距B2=1 890 mm,后桥轮距B3=1 872 mm。车轮静载半径R=446 mm,满载时整车重心高度hg=1 150 mm。前空气悬架簧下质量m1d=991.2 kg,支撑桥空气悬架簧下质量m2d=1 525.4 kg,后空气悬架簧下质量m3d=1 567.4 kg。
空气弹簧刚度C=K(P+P1)×A2/V+P×δA/δs[2-3]
空气弹簧相对内压P=G/A

式中:K为多变指数,一般情况下K=1.33;A为单个气囊有效面积;G为单个气囊的簧上载荷;P1为大气压,通常取0.1 N/mm2。
本文所用的气囊均为康迪泰克715 N膜式气囊,活塞座为圆柱形。对于膜式空气弹簧,当活塞座为圆柱形时,δA/δs=0。查715 N气囊曲线图可知,在气囊内压P0=7 bar时,气囊弹力F=35 kN,则气囊的有效面积A=F/P0=50 000 mm2。……
