轻型载货车单扭杆翻转系统匹配设计研究.pdf

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1、第54卷第3期V01．54No．3农业装备与车辆工程AGRICULTURALEQUIPMENT＆VEHICLEENGINEERING2016年3月March2016doi：10．3969／j．issn．1673—3142．2016．03．013顾觖，李鑫，陈鹏飞，王香廷(230601安徽省合肥市江淮汽车股份有限公司技术中心)[摘要】目前大部分轻型载货车翻转机构都采用单扭杆翻转系统，其主要特点是结构成熟可靠，布置方便，但其翻转力匹配一直是困扰设计的难题。研究考虑轴管转动副摩擦力矩。同时建立翻转系统静态力学

2、模型和动态能量模型，计算可得到匹配最佳点，此时翻转方便性和舒适性最佳。[关键词]驾驶室；单扭杆翻转；转动副；摩擦力矩；动态能量模型[中图分类号]U463．9[文献标志码]A[文章编号]1673—3142(2016)03—0055—04ResearchonMatchingDesignofSingleTwistBarTiltingSystemofLightTruckGuJue，LiXin，ChenPengfei，WangXiangting(AnhuiJianghuaiAutomobileCo．，Ltd．，H

3、efeiCity，AnhuiProvince230601，China)[Abstract]Mostoflighttrucksadoptsinsletwistbarcabtiltingmechanism．Themainfeatureisthatthestructureismatureandreliable，andthelayoutisconvenient，butthetiltingforcematchingisadifficultproblem．Consideringfrictiontorqueofthe

4、rev-olutepairsinshaft，thestaticmechanicalmodelanddynamicenergymodelareestablished．ThebesttiltingforcematchingpointCallbecalculatedbythemodel．[Keywords]driver’Scab；singletwistbarcabtiltingmechanism；revolutepairs；frictiontorque；dynamicenergymodel0引言提供有效参考。

5、我国载货车的驾驶室普遍为平头结构，此种驾驶室结构形式必然要求驾驶室具备向前翻转的功能以实现发动机维护方便性。目前，由于单扭杆翻转系统结构成熟，布置方便，成本优势明显，使其在轻型载货车市场上应用广泛。目前此类研究中文献[1—3]提出扭杆翻转的基本结构和匹配设计的基本方法，主要是通过驾驶室的重力矩和扭杆的扭力矩之间的力矩平衡来设计翻转的基本参数。文献[4—5]提出在不考虑轴管转动副摩擦力矩的情况下，单扭杆翻转设计的基本原则和经验数据。但由于实际驾驶室翻转过程，轴管与左右支座发生旋转运动，其摩擦力矩对翻转力匹

6、配产生影响。本研究因此引入轴管转动副摩擦力矩，完善静态力学模型。同时，驾驶室翻转是一个动态过程。现有文献仅从静态力学角度出发。难以反映翻转的动态趋势和变化情况。本研究从能量平衡的角度。建立翻转过程的动态能量模型，可反应翻转过程的能量变化，在此基础上找到最佳匹配点，给后续车型扭杆类翻转匹配设计收稿日期：2015—12—26修回日期：2016一Ol一041载货车单扭杆翻转机构工作原理单扭杆翻转机构基本结构如图1所示。主要由翻转左右支座、轴管、左右支撑臂、扭杆和扭杆臂组成，其中左右支座通过螺栓和车架连接在一起

7、，起到支撑驾驶室的作用。其内部设计有减振橡胶，可以有效减弱车架传递匕来的振动。翻转机构的主要弹性元件为扭杆，扭杆的两头为花键，右侧通过扭杆臂同右支座连接，左侧同轴管连接，而轴管和支撑臂是焊接在一起的。支撑臂通过螺栓和驾驶室连接在一起。扭杆为翻转机构的储能元件，扭杆力通过轴管和支撑臂传递到驾驶室。通过其和驾驶室重翻转右支座左右支撑臂翻转左支座扭杆臂圈1单扭杆翻转机构示意图Fi9．1Schematicdiagramofsingletwistbarcabtiltingmechanism扭杆农业装备与车辆工程2

8、016年力的相互平衡，来实现驾驶室的翻转运动。2载货车单扭杆翻转机构模型建立2．1单扭杆翻转机构静态力学模型建立驾驶室在翻转过程中，驾驶室围绕翻转中心做圆周运动。以驾驶室为分析单位。其受到转动力矩主要有：驾驶室的重力矩、扭杆的扭力矩、轴管和支座之间的转动副摩擦力矩及人施加的翻转力矩。由于转向系统花键处摩擦力和驾驶室撑杆的旋转阻力很小，本文不做考虑，即：尬+眠+舭M=O(1)驾驶室的重心可采用静平衡法或悬挂法测量，从而获得其与翻转中心的夹角a