驾驶室悬置机构总成设计规范.doc

第七篇 车身系统设计规范 第一章 驾驶室悬置机构总成设计规范 第一节 不翻转驾驶室悬置 驾驶室安装在车架上，为了减少车架的振动及变形对驾驶室的影响，通常 是在驾驶室与车架之间加装弹性装置，即驾驶室的悬置系统。 一、悬置的数量 根据驾驶室悬置的数量不同，可以分为三点式和四点式悬置。 1、三点式悬置 三点式悬置机构为前面两点，后面一点。从理论上讲，三点可以决定一个 平面，因此三点悬置式静定结构，当车架产生扭转变形时，对驾驶室的影响不大， 即驾驶室不会随着受扭而变形。但是，三点悬置的驾驶室，其横向稳定性较差， 随着车架的反复扭转而左右摇晃，驾驶室也因摇晃的惯性力而产生扭矩。由于驾 驶室是三点悬置，只有前两点的支反力与左右摇晃的惯性力平衡，因此应力较大。 2、四点式悬置 四点悬置结构为前面两点，后面两点。从理论上讲，它是超稳定问题。四 点悬置驾驶室的横向稳定性虽然较好，但当车架受扭而变形时，扭矩也传递给了 驾驶室，使之产生扭转变形，如果驾驶室的整体扭转刚度很大时，势必要在悬置 点和地板的悬置支架部分产生很大的应力。 二、悬置形式 悬置中的弹性元件起缓冲作用，根据它的不同，有一般悬置和全浮式悬置 之分。 1、一般悬置 到目前为止，大多数载货汽车的驾驶室都是采用由橡胶制成各种形式的垫 块充当弹性元件的一般悬置结构。 悬置部件要在反复变换的拉力和压力情况下工作，但橡胶最怕在这种交变 载荷工况下工作，交变载荷易使橡胶件产生破坏。因此，一般悬置中的橡胶中的 橡胶垫多数为上下两个或更多，每个垫块都只在单向压力下工作。 208 在驾驶室悬置设计工作中，应注意以下事项。 1.1 应使悬置几个的垂直方向较软，以便于缓冲和减小车架变形对驾驶室的影 响；而在纵向及横向方向应较硬，以防止驾驶室传动。 1.2 当采用四点式悬置时，应注意调整各点高度，使之同时接触。若不能同时接 触时，应利用垫片调整，切不可采用加力的办法使之接触，防止驾驶室产生装配 应力，使橡胶垫额外加重负担。在驾驶室悬置机构中，弹性元件的刚度可以不同， 当应使前两点的刚度相同，后两点的刚度也相同。 1.3 驾驶室悬置机构中的橡胶弹簧元件，应选择强度高、耐久性好、防振性也很 好的橡胶材料。 2、全浮式悬置 一般形式驾驶室悬置，不论是三点式还是四点式，都存在着一些难以克服 的缺点。近几年来，随着对汽车乘坐舒适性要求的提高，驾驶室的悬置也不断得 到改进和完善，出现了所谓全浮式悬置。在这种悬置结构中采用与汽车悬挂结构 相似得钢板弹簧或螺旋弹簧作为弹性元件，设计时考虑与悬挂匹配，并配置筒式 减振器。因此，它不但具有良好得缓冲性能，而且还具有良好得减振性，大大提 高了汽车得乘坐舒适性。 在全浮式悬置结构中，其弹簧得变形量要比橡胶软件大许多倍。采用这种 悬置得汽车，在车架受扭变形时，弹簧的变形可以抵消车架变形量的大部分，从 而改善驾驶室的受力状况，对驾驶室起到保护作用。然而，由于全浮式悬置比一 般悬置结构的重量重，成本高，安装空间大，因此并未得到广泛应用，尤其在中 小吨位的载货汽车上，更难以实现。 第二节 翻转驾驶室悬置 在现代平头汽车中，发动机大都位于驾驶室后部的座椅之下，为改善发动机 的接近性，便于维修，往往采用可翻驾驶室。 翻转机构（含锁止机构）是翻转车型中连接车身和车架总成，是翻转车型的 悬置部件，同时也是驾驶室翻起时的运动部件。其主要功能有以下几点： 1、连接驾驶室和车架，有适当的弹性，对车架的振动变形起隔振、缓冲的 作用。 2、作为驾驶室翻起时的运动部件，由扭杆提供适当的翻转力矩。 209 3、有适当的刚度，在驾驶室受到冲击时发生变形从而保护驾驶室。 通常有两种机构：1）液压机构，2）借助弹性元件翻转机构。由于采用液压 机构成本较高，目前只在一些重型车上应用，而借助弹性元件翻转机构因为翻转 迅速、省力、制造成本较低，在中小吨位的汽车得到广泛应用。下面仅对第二种 翻转机构设计做详细叙述。 在可翻驾驶室的翻转机构中，使用的弹性元件有以下几种。 1．螺旋弹簧 虽然螺旋弹簧的工艺成熟，使用应力很低，又有很高的强度和很长的疲劳 寿命，但它的体积大，重量重，在车身上不易布置，还需要专门的卷簧设备生 产螺旋弹簧。 2．扭转弹簧 扭杆弹簧的种类很多，常用的有下列几种。 （1） 扭杆弹簧 这种弹簧在驾驶室翻转机构中应用最广。其优点是结构简单，容易加工， 操作省力，使用方便；结构紧凑，便于布置；保养维修简便；使用可靠，疲 劳寿命很长。 （2） 扭片弹簧 这种弹簧在重量和尺寸方面比扭杆弹簧要大。它的优点是可以通过增减 扭片的数量，很容易实现弹簧刚度的改变，适用于各种不同重量的系列产品 驾驶室。 （3） 扭管弹簧 这种弹簧的优点是重量轻，材料利用合理，其缺点是结构复杂、制造困 难。 （4） 扭杆－扭管组合或扭片－扭