某重型牽引車后橋穩(wěn)定桿前翻故障分析及整改

徐壘，甘林，賈大權(quán)

（安徽江淮汽車集團股份有限公司海外汽車研究所，安徽 合肥 230022）

前言

當車輛行駛在不平整路面或轉(zhuǎn)彎時，車身將會發(fā)生傾斜。為了車身的側(cè)傾量，常在懸架中布置橫向穩(wěn)定桿。在車輛行駛過程中，穩(wěn)定桿會隨懸架的狀態(tài)而運動。為保證穩(wěn)定桿正常工作，要求其在整個運動軌跡中無死角。

某重型牽引車在通過“雙減速帶”（如圖1所示）時發(fā)生后橋穩(wěn)定桿前翻，穩(wěn)定桿無法回位而喪失了原有功能。針對此問題，本文章分析分析其故障原因，并對設(shè)計標準進行校核和改進。

1 故障分析

1.1 故障發(fā)生模式

該重型牽引車驅(qū)動形式為6×4，后懸架采用平衡懸架結(jié)構(gòu)，后橋穩(wěn)定桿的連接形式見圖2。

圖1 雙減速帶

圖2 后橋穩(wěn)定桿連接形式

后橋穩(wěn)定桿支架固定在車架上，其分別與后橋和后穩(wěn)定桿吊架連接。穩(wěn)定桿可繞后橋上的C點旋轉(zhuǎn)，穩(wěn)定桿吊架可繞其與后穩(wěn)定桿支架的連接點A點旋轉(zhuǎn)，后穩(wěn)定桿與穩(wěn)定桿吊架也可以繞兩者的連接點B旋轉(zhuǎn)。

以車架為參考，隨著后橋向下運動，后穩(wěn)定桿與穩(wěn)定桿吊架支架的夾角逐漸增大，當兩者的夾角達到180度（見圖3），此時后橋中心到車架下翼面的垂直距離，用h1表示。

圖3 后穩(wěn)定桿與吊架連成直線

圖4 后穩(wěn)定桿前翻

后橋繼續(xù)向下運動，后穩(wěn)定桿在慣性作用下會繼續(xù)向前運動，造成后橋穩(wěn)定桿前翻，如圖4所示。

1.2 理論分析

通過以上分析可知，當后橋下跳到橋心與車架下表面距離為h1時，就可能造成后橋穩(wěn)定桿前翻。故通過計算后橋下跳到極限位置（無穩(wěn)定桿約束的情況）時后橋中心到車架下翼面的垂直距離h2，再與h1比較，就可以從理論上判斷后橋穩(wěn)定桿是否有前翻的風(fēng)險。

通過對該故障車型懸架的運動狀態(tài)的計算，可以得出以下數(shù)據(jù)：h1=461mm，h2=489mm。

兩者比較：h1

通過對兩數(shù)據(jù)的比較得知，在理論上該故障車型可能發(fā)生后橋穩(wěn)定桿前翻的故障。

2 整改方案

為避免后穩(wěn)定桿前翻故障的發(fā)生，要求 h1>h2，故可以從以下兩方面對該問題進行整改。

2.1 減小h2

平衡懸架后橋向下運動到極限位置如圖5所示。中橋板簧座與緩沖塊接觸并壓縮 1/2，后懸架板簧前端與中橋門框式板簧座內(nèi)側(cè)上方接觸，板簧后端與后橋門框式板簧座內(nèi)側(cè)上方接觸。

圖5 后橋向下跳動的極限位置

通過以上分析可知，減小后橋向下跳動的高度可以通過以下方式實現(xiàn)：

（1）增加中橋緩沖塊的厚度；

（2）增加板簧端部的厚度；

（3）減小中橋或后橋門框式板簧座的高度。

2.1 增大h1

根據(jù)圖3可以可知，增大h1的方式為：

（1）增加后穩(wěn)定桿支架的高度；

（2）增加后穩(wěn)定桿吊架的長度；

（3）增加后穩(wěn)定桿的長度（圖2所示方向尺寸）。

以上三種方式均可增大h1，但第(3)種方式會減小后橋穩(wěn)定桿的線剛度。

3 方案實施

考慮以上方案的可行性、簡便性、對懸架結(jié)構(gòu)的影響等因素，最終確定整改方案為：

3.1 增加板簧端部厚度

后懸架更換剛度相近的板簧，板簧端部從兩片增加至 3片，端部厚度從20mm增加到40mm。采用該方案后，后橋下跳到極限位置時橋心到車架下翼面的垂直距離 h2=449 mm。

3.2 增加后穩(wěn)定桿吊架的長度

后穩(wěn)定桿吊架的長度從208mm增加到268mm，如圖6所示。采用該方案后，后穩(wěn)定桿與穩(wěn)定桿吊架支架的夾角成180度時，后橋中心到車架下翼面的垂直距離h1=511mm。

圖6 后穩(wěn)定桿吊架

4 效果驗證

按照以上方案對故障車型進行整改，整改后的車輛大批量排產(chǎn)，在通過“雙減速帶”時均未發(fā)生后橋穩(wěn)定桿前翻的故障。且整改后車輛在市場上也未發(fā)生過后穩(wěn)定桿前翻故障。

5 結(jié)論

本次整改首先通過理論分析說明了后橋穩(wěn)定桿發(fā)生前翻故障的條件，以此為突破口找到穩(wěn)定桿前翻故障的解決方案。并通過整改后車輛的驗證效果說明理論分析的正確性。

參考文獻

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