平衡懸架橋間傳動軸長度和角度的設計分析

薛永東，史川

（陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710000）

平衡懸架橋間傳動軸長度和角度的設計分析

薛永東，史川

（陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710000）

文章介紹了利用PRO/E運動骨架及機構分析模擬車橋因路面激勵上、下跳動引起的傳動軸長度、夾角的變化的方法，并對某車型平衡懸架橋間傳動軸進行了分析。

運動骨架；傳動軸；平衡懸架

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.01.027

CLC NO.:U463.2 Document Code:A Article ID:1671-7988(2016)01-77-02

前言

平衡懸架橋間傳動軸，隨車橋因路面激勵上、下跳動，傳動軸的長度和角度不斷發生變化，因此在設計前期需要對傳動軸的長度和角度進行分析校核。重型卡車板簧平衡懸架的結構形式是以中橋、后橋上、下推力桿分別作為搖桿，車橋作為連桿的兩個四連桿機構。兩個連桿機構通過鋼板彈簧繞平衡軸的轉動實現協調運動。利用傳統的四桿機構分析方法可以確定傳動軸在各工況時的工作夾角、長度和伸縮量以及傳動軸上、下跳動的極限位置，但其分析過程費時繁瑣，可移植性不強，而且無法得到整個過程的數值。

本文利用PRO軟件的運動骨架，搭建了平衡懸架的四連桿機構模型，并通過對鋼板彈簧和車橋的約束來仿真模擬車橋跳動，對傳動軸在典型工況下的長度和夾角進行了分析，得到傳動軸長度和夾角隨車橋跳動的變化曲線以及車橋的運動軌跡。同時，通過對實體模型與骨架的約束裝配，分析得到車橋、推力桿的最大輪廓，便于周邊空間的設計分析。使用此方法使分析更加直觀，可移植性強。

1、平衡懸架及傳動軸運動骨架模型的建立

首先，分別建立含有運動骨架的懸架、上下推力桿、中后橋、傳動軸的裝配模型。接下來對上下推力桿運動骨架近平衡軸的一端分別與懸架骨架進行銷釘約束，上推力桿運動骨架另一端分別與中后橋運動骨架的上端進行銷釘約束，下推力桿運動骨架另一端分別與中后橋運動骨架的下端進行圓柱約束，傳動軸的運動骨架與中后橋運動骨架進行兩個銷釘約束。模型建立的基本流程如圖1，建立的平衡懸架運動骨架模型見圖2。

圖1 基本流程圖

圖2 運動骨架模型

2、傳動軸長度和夾角的分析

圖3 空載H與L關系曲線

圖4 空載H與α1、α2關系曲線

創建車橋中心到車架下翼面的距離H、傳動軸長度L、夾角α1、α2特征參數。在PRO的機構分析模塊中，在骨架模型的平衡軸中心處添加伺服電動機，并設置伺服電機輪廓的速度參數。設置運動分析初始位置的快照，適當的終止時間（車橋碰到參考的限位塊）。根據載荷情況改變鋼板彈簧弧高參數，分別運行機構分析，測量繪制車橋中心到車架下翼面的距離H相對傳動軸長度L，及車橋中心到車架下翼面的距離H相對傳動軸夾角α1、α2的曲線。分別得到空載狀態H與L的關系曲線圖3、H與α1、α2的關系曲線圖4；滿載狀態H與L的關系曲線圖5、H與α1、α2的關系曲線圖6。

圖5 滿載H與L關系曲線

圖6 滿載H與α1、α2關系曲線

通過對數模與骨架的約束裝配，可分析得到車橋、推力桿、傳動軸的最大運動輪廓，便于周邊空間的設計分析。圖7為某懸架數模裝配后得到的運動分析圖。

圖7 懸架運動分析圖

3、結束語

通過創建板簧平衡懸架及橋間傳動軸的運動骨架模型，在PRO機構分析模塊運行分析可模擬車橋因路面激勵上、下跳動引起的傳動軸長度、夾角的變化，便于設計校核傳動軸的度、夾角。利用骨架模型可以用在方案設計階段，也可以匹配不同的懸架實體數模。利用此方法進行設計分析更加直觀，可移植性強。

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[3] 郭洋. Pro/ENGINEER 企業實施與應用[M]. 北京:清華大學出版社,2008.

Design and analysis of the length and included angle of the drive shaft between the vehicle balance suspension axle

Xue Yongdong, Shi Chuan
（Shaanxi Heavy Duty Automobile Co., Ltd., Shaanxi Xi’an 710000）

This paper describes the use of Pro / E motion skeleton and mechanism simulation analysis of vehicle bridge for road excitation jumps up and down causes the drive shaft length and includedangle change, and a drive shaftbetween vehicle balance suspension axle was analyzed.

motion skeleton; drive shaft; balance suspension

U463.2

A

1671-7988(2016)01-77-02

薛永東，就職于陜西重型汽車有限公司。