某輪式起重機后懸架板簧銷的強度校核

丁志恒

（陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710200）

某輪式起重機后懸架板簧銷的強度校核

丁志恒

（陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710200）

本文對某輪式起重機后懸架的推力桿以及板簧銷的受力進行了詳盡的分析以及計算，為輪式起重機后懸架系統各總成的設計提供理論依據。

后懸架；板簧銷

CLC NO.:U463.8Document Code:AArticle ID:1671-7988(2014) 12-28-03

引言

推力桿主要應用在載重車輛的平衡懸架上，連接著車架與車橋，其作用：一是傳遞牽引力、制動力以及相應的反作用力矩，二是車橋的定位，確保相關零部件的可靠性。板簧銷主要應用在前軸以及單后橋懸架上，需要傳遞各種力和力矩。由于輪式起重機后懸架的獨特性，推力桿以及板簧銷在一個懸架上得到同時應用，本文對某輪式起重機后

懸架的推力桿以及板簧銷的受力進行了詳盡的分析以及計算，為輪式起重機后懸架系統各總成的設計提供理論依據。

1、輪式起重機基本情況介紹

輪式起重機作為專用設備，不存在超載等工況，其重心位置、載荷均比較固定，因此我們在底盤部件受力分析時僅考慮額定載荷即可。輪式起重機在作業時，靠支腿撐起車架，底盤部分部件不參與因吊裝所引起的力以及力矩的傳遞，該工況也可忽略。

因此，本文將重點分析額定載荷時，最強制動工況、最大驅動力工況、倒車制動工況時推力桿以及板簧銷的受力情況。

表1 整車參數表

2、不同工況下的推力桿受力以及板簧銷強度校核

FH1和FH1為支架承受的支撐力（FH1= FH2）

2.1 最大驅動力工況

2.1.1 最大驅動力工況輪胎近地點的最大驅動力F選擇

確定該車型驅動橋可能輸入的最大扭矩

發動機能給傳遞給車橋的最大扭矩為：

車橋允許的最大輸入扭矩為：

因此：可以確定該車型驅動橋可能輸入的扭矩最大為11286 N.m

確定驅動輪接地點的最大驅動力：

帶入相關參數后得：F總=122770N

考慮到該車為雙后橋驅動，因此單橋產生的驅動力F為61385N。

2.1.2 最大驅動力工況的動態軸荷計算

如圖3所示：根據平衡條件有：

又靜態時：

將式（5）代入式（4）中得：

代入式（3）中得：

即得知動態軸荷 G2d= G3d=131517 N

2.1.3 下推力桿的受力分析

如圖2所示：

2.1.4板簧銷的受力分析

如圖3所示：Fc=2*Fb=99407

2.1.5板簧銷的強度校核

板簧銷的材料為40Cr，調質處理后其許用剪切應力［τ］能夠達到430 MPa，許用擠壓應力［σ］能夠達到800 MPa

a、剪切應力校核

代入相關參數得∶τ=81.4 MPa≤［τ］

b、擠壓應力校核

代入相關參數得∶σ=38 MPa≤［σ］

因此：最大驅動力工況下，板簧銷強度足夠。

2.2 最強制動力工況

2.2.1最強制動工況輪胎接地點最大制動力T2以及動態軸荷計算

由于前中后均裝配ABS，因此，最強制動時輪胎的附著能力全部可以利用， 即有：

根據平衡條件，具體見圖1，有：

而靜態時：G（L-a）= G1*L （5）

聯立以上可得知：

代入相關參數有：

2.2.2 下推力桿受力分析

2.2.3 板簧銷受力分析

有圖3得知：

2.2.4 板簧銷強度校核

a、剪切應力校核

代入相關參數得∶τ=77 MPa≤［τ］

b、擠壓應力校核

代入相關參數得∶σ=36 MPa≤［σ］

因此：最大驅動力工況下，板簧銷強度足夠。

2.3最強倒車制動工況

2.3.1 倒車制動工況輪胎接地點最大制動力T2以及動態軸荷計算

由于前中后均裝配ABS，因此，最強倒車制動時輪胎的附著能力全部可以利用。

即有：

根據平衡條件，具體見圖1，有：

而靜態時：G（L-a）= G1*L （5）

聯立以上可得知：

帶入相關參數有：

2.3.2下推力桿受力分析

2.3.3板簧銷受力分析

由圖3得知：F合= 198462 N

2.3.4板簧銷強度校核

a、剪切應力校核

代入相關參數得∶τ=140.5 MPa≤［τ］

b、擠壓應力校核

代入相關參數得：σ=66 MPa≤［σ］因此：最大驅動力工況下，板簧銷強度足夠。

3、結論

某輪式起重機后懸架的板簧銷以及推力桿均能滿足使用要求，此外通過該計算，我們可以為輪式起重機后懸架系統各相關總成的設計提供理論依據。

[1]《汽車懸架論文集》蘇州大學出版社 陳耀明編著.

[2]《汽車理論》機械工業出版社 余志生主編.

[3]《材料力學》西北工業大學出版社 張新占主編.

Strength Check Of the Derrick After Suspension Piate Spring Pin

Ding Zhiheng
(Shaanxi Heavy Duty Automobile Co., Ltd., Shaanxi Xi’an 710020)

This paper presented Strength Check Of the Derrick After Suspension Push rod assy and Piate Spring Pin ,It can provide other proportion of the Derrick After Suspension.

After Suspension; Piate Spring Pin

U463.8

A

1671-7988(2014)12-28-03

丁志恒，就職于陜西重型汽車有限公司。