獨(dú)立懸架
對(duì)于現(xiàn)在主流的大型客車只有前橋才有獨(dú)立懸架,而且彈性元件都是空氣彈簧,最大軸荷一般為7噸。就導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的型式而言,只有雙橫臂式懸架一種,而且都是不等長(zhǎng)的雙叉臂,下橫臂較長(zhǎng),而且橫臂的鉸接點(diǎn)跨距很大,以抵抗較大的縱向力。如果非要對(duì)客車用的雙橫臂懸架分分的話還真能分出三種不同的結(jié)構(gòu)來(lái):
帶球副的(BALLJOINT)虛擬主銷式雙橫臂懸架
這樣的雙橫臂懸架與轎車上用的雙橫臂懸架一樣,上下橫臂分別通過(guò)兩個(gè)球副(BALLJOINT)與轉(zhuǎn)向節(jié)相連,可以完成車輪轉(zhuǎn)向和懸架跳動(dòng)兩個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng),沒(méi)有實(shí)體的主銷結(jié)構(gòu),上下球副的連線即為虛擬的主銷。而空氣彈簧一般支撐在上橫臂上。這樣的結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)緊湊,重量輕;而缺點(diǎn)是球頭所能承受的力量有限,容易損壞,而且球頭的制造成本較高。VOLVO的雙橫臂前懸架使用這樣的結(jié)構(gòu)。
KINGPIN實(shí)體主銷式雙橫臂懸架
有了實(shí)體的主銷,車輪的轉(zhuǎn)向自由度就可以由主銷來(lái)完成,而懸架跳動(dòng)的自由度由另外兩個(gè)聯(lián)接在上下橫臂上的轉(zhuǎn)軸來(lái)完成。因此成本降低,承載能力提高,但是連接主銷和上下擺臂的這個(gè)家伙體積很大,很笨重,會(huì)使得非簧載質(zhì)量增加,所以不利于操控穩(wěn)定性和平順性的提升。目前大多數(shù)雙橫臂懸架都是采用這樣的結(jié)構(gòu)??諝鈴椈沙税惭b在上擺臂上,還可以安裝在連接主銷和上下擺臂的這個(gè)家伙上。
錯(cuò)位十字軸式(TEEJOINT)虛擬主銷式雙橫臂懸架
這個(gè)名字聽(tīng)上去有點(diǎn)怪,其本質(zhì)就是用一個(gè)錯(cuò)位的十字節(jié)(稱為TEEJOINT)代替球頭副,其他結(jié)構(gòu)都與帶球副的雙橫臂懸架相同,而TEEJOINT可以在它的兩個(gè)相互垂直軸上有兩個(gè)相互垂直旋轉(zhuǎn)自由度,以完成懸架的跳動(dòng)與車輪的轉(zhuǎn)向。這樣的TEEJOINT可承載的重量比球頭副強(qiáng)很多,而且成本比球副的要低。VOITH雙橫臂懸架使用這樣的結(jié)構(gòu)。
非獨(dú)立懸架
客車用的非獨(dú)立懸架很多,結(jié)構(gòu)變化也很自由,但總結(jié)起來(lái)無(wú)非就是四連桿空氣懸架、五連桿空氣懸架、板簧懸架和氣簧與板簧組合式懸架。
五連桿空氣懸架
一般由四個(gè)等長(zhǎng)且平行的縱向?qū)驐U和一個(gè)橫向推力桿組成,當(dāng)然縱向?qū)驐U也有不等長(zhǎng)不平行的(原因不清楚,貌似為了避免車橋的轉(zhuǎn)動(dòng))。五連桿懸架一般只用在前懸架上,理論力學(xué)上講五連桿懸架屬于超靜定結(jié)構(gòu),懸架自身的干涉量較大,因此導(dǎo)向桿的橡膠襯套撓度也會(huì)很大,而且輪胎的磨損也會(huì)比較快。另外,如果一側(cè)的空氣彈簧意外爆掉,由于橫向推力桿的作用車橋會(huì)很推向一側(cè),后果或許很為危險(xiǎn)。目前在客車前懸架中使用的很廣泛。
四連桿空氣懸架
由兩個(gè)斜向布置的推力桿和兩個(gè)縱向布置的導(dǎo)向桿組成,其中斜向布置的推力桿要同事承擔(dān)縱向力和橫向力,有個(gè)車型直接把這兩個(gè)斜向布置的推力桿做成一體式的,也就是俗稱的“V推”。這種結(jié)構(gòu)在前后非獨(dú)立懸架中均有使用。而且一般這四個(gè)導(dǎo)向桿的側(cè)向投影都是同向、平行且等長(zhǎng)的,原因也不清楚,可能也是為了避免車橋的轉(zhuǎn)動(dòng)。
一般空氣懸架的客車前懸架左右各一個(gè)空氣彈簧,共用一個(gè)高度調(diào)節(jié)裝置(有側(cè)跪或角跪功能的ECAS系統(tǒng)則是每個(gè)空氣彈簧使用一個(gè)高度調(diào)節(jié)裝置),而后懸架(驅(qū)動(dòng)橋)一般都有四個(gè)空氣彈簧,每側(cè)兩個(gè),中間使用均衡梁(俗稱扁擔(dān)梁)架在車橋上,每側(cè)的兩個(gè)空氣彈簧共用一個(gè)高度調(diào)節(jié)閥。
板簧懸架
在歐洲客車上已經(jīng)棄用,而在國(guó)內(nèi)被各種車型廣泛使用的懸架,最大的優(yōu)點(diǎn)就是成本低,但舒適性很差,這里不再?gòu)U話。不過(guò)少片簧的懸架相比要好很多。
門式驅(qū)動(dòng)橋
門式驅(qū)動(dòng)橋不算是一種懸架,而算是一種車橋——下沉式驅(qū)動(dòng)橋,一般與四連桿空氣懸架匹配,而且是雙級(jí)減速的。一般用于低地板公交車,并匹配后橫置發(fā)動(dòng)機(jī)、或者后偏置發(fā)動(dòng)機(jī)使用。結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本很高,目前國(guó)內(nèi)的車橋生產(chǎn)商沒(méi)有能力生產(chǎn)這種車橋。ZF和VOITH在國(guó)內(nèi)OEM生產(chǎn),但是關(guān)鍵部件仍依賴進(jìn)口。
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