一種半掛車可滑移式懸掛的結(jié)構(gòu)設(shè)計

馮兵

摘 要：該文根據(jù)專用半掛車領(lǐng)域，客戶群種較多，差異性較大以及包括牽引車的不同、公告型號不同，分析給半掛車結(jié)構(gòu)帶來的影響。同時采用模塊化設(shè)計思想，設(shè)計了一種半掛車可滑移式懸掛。著重介紹了半掛車可滑移式懸掛的結(jié)構(gòu)設(shè)計和原理，對其結(jié)構(gòu)特點及工作原理進行了深入分析，并對滑移軌道的設(shè)計和選擇做了深入探討。

關(guān)鍵詞：可重構(gòu)性 模塊化 滑移式懸掛 結(jié)構(gòu)方案設(shè)計

中圖分類號：TH166 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）03（a）-0036-02

為了使半掛車行業(yè)對當(dāng)今不可預(yù)測，快速多變的市場需求具備快速響應(yīng)能力，迫切需要一種根據(jù)客戶的個性化需求?？扇菀椎刂貥?gòu)以滿足不同需求的車型?？芍貥?gòu)制造單元的模塊化設(shè)計是一種通過自身結(jié)構(gòu)的變化，進行重新配置功能和結(jié)構(gòu)調(diào)整從而能夠快速響應(yīng)新的生產(chǎn)環(huán)境的新型制造方法，在快速響應(yīng)市場變化和個性化生產(chǎn)方面具有非常重要的實際意義。

1 設(shè)計背景

半掛車的模塊化正在許多歐洲、日本和美國公司中興起。模塊化設(shè)計是在綜合分析用戶需求的基礎(chǔ)上，用較少的模塊組配成盡可能多的不同車型品種，提高車型產(chǎn)品的適應(yīng)性和多變性。半掛車的縱梁結(jié)構(gòu)幾乎全是工字鋼型，并且半掛車多數(shù)采用兩縱梁結(jié)構(gòu)，兩縱梁之間焊接橫梁及筋板連接成一個框架，稱之為縱梁總成。在以往的加工生產(chǎn)中，懸掛部分包括支架，空氣懸掛等都是直接焊接在縱梁下方。但是由于國內(nèi)軸距不同，懸掛部分需要多種定位。車間在定位懸掛系統(tǒng)時往往需要很長的時間，同時定位的不準(zhǔn)確，還會造成懸掛與車架不在一個水平直線上，造成車輛啃胎，降低車輛的合格率。同時在出口到美國的一些車輛中需要使用可調(diào)節(jié)的懸掛結(jié)構(gòu)。

2 設(shè)計原理

借鑒于鐵路以及軌道滑動的原理，并根據(jù)其工字鋼的縱梁結(jié)構(gòu)，將滑動軌道做成Z字型，并用小橫梁連接起來，形成框架，起到穩(wěn)定和對車架的加固作用。如圖1所示，滑移式懸掛總成與縱梁總成的裝配后視圖。

3 結(jié)構(gòu)方案設(shè)計

滑移式懸掛總成設(shè)計主要考慮的因素是其強度以及與縱梁總成、懸掛之間的配合問題。首先，滑動軌道也要做成一個整體框架，部件1滑動軌道，功能：縱梁在滑動軌道上滑移；部件2高密度聚乙烯板，功能：減少摩擦，增加耐磨性；部件3固定銷孔，功能：當(dāng)滑移式懸掛移動到需要的位置后，此孔與縱梁上的孔對應(yīng)，用高強度螺栓連接，并固定；部件4連接橫梁，功能：使滑移式懸掛成為一個框架，并對懸掛部分進行加固，增加抗扭、抗彎強度；部件5空氣懸掛總成，功能：行駛機構(gòu)。具體框架部件如圖2所示。

4 滑動軌道的設(shè)計和選擇

在可滑移式懸掛系統(tǒng)中起到至關(guān)重要的是滑動軌道。導(dǎo)軌主要實現(xiàn)的功能是導(dǎo)向和承載。支撐和引導(dǎo)運動部件沿著一定的軌道運動?；瑒榆壍酪螅海?）導(dǎo)軌精度高；（2）耐磨性好；（3）足夠的強度；（4）低速運動平穩(wěn)性；（5）結(jié)構(gòu)簡單工藝性好。

（1）導(dǎo)軌種類的選擇，導(dǎo)軌按接觸面的摩擦性質(zhì)分為滑動導(dǎo)軌、滾動導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌三大類；這里選擇滑動導(dǎo)軌，滑動導(dǎo)軌是一種做滑動摩擦的普通導(dǎo)軌。滑動導(dǎo)軌的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，使用維護方便。

（2）滑動導(dǎo)軌材料的選擇，根據(jù)結(jié)構(gòu)特點以及強度要求，首選鋼為導(dǎo)軌的材料，同時根據(jù)對幾種鋼材的比較，選擇太鋼產(chǎn)T610，T=8的板材。

導(dǎo)軌截面選擇矩形狀，優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，制造、檢驗和修理方便；導(dǎo)軌面較寬，承載力較大，剛度高，并與工字鋼縱梁有最大的接觸面。

（3）滑動導(dǎo)軌精度的控制，滑動導(dǎo)軌在長度方向上要與工字型縱梁配合，由于滑動導(dǎo)軌總長約4 500 mm，所以為保證滑動導(dǎo)軌正常工作，導(dǎo)軌滑動與縱梁表面之間應(yīng)保持適當(dāng)?shù)拈g隙。間隙過小，會導(dǎo)致操作費力，磨損加快；間隙過大，會降低導(dǎo)向精度，引起振動?；瑒訉?dǎo)軌的精度，對整個滑移式懸掛的使用很重要，所以在制作過程中要對滑動軌道的精度加以控制?；瑒訉?dǎo)軌截面圖如圖3所示。

5 工作原理

可滑移式懸掛系統(tǒng)由車架后端進入，沿著縱梁下翼板滑動車架下方，并滑動到需要的安裝孔位置，然后用固定銷將其全部固定住。同時通過調(diào)整整體移動滑移式懸掛相對于縱梁的位置來改變滑移式懸掛的位置，移動到需要位置后用螺栓與縱梁上相對應(yīng)的孔連接、固定。并根據(jù)需要可更換其懸掛系統(tǒng)，可以實現(xiàn)不同懸掛之間的轉(zhuǎn)換，如鋼板懸掛與空氣懸掛的轉(zhuǎn)換（如圖4所示）。

6 結(jié)語

滑移式懸掛系統(tǒng)可以滿足因軸距不同而改變前后懸的需求，同時可以實現(xiàn)不同懸掛之間的快速轉(zhuǎn)換，滿足客戶在使用過程中的需求，便于大型的物流企業(yè)因快速的營運模式而對懸掛系統(tǒng)的維護和更換。

參考文獻

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