某輕卡駕駛室翻轉(zhuǎn)機構(gòu)的設(shè)計與分析

顏寧

摘 要：汽車的發(fā)明和普及為人們的出行提供便利的同時汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展狀況也成為國家工業(yè)水平高低的標尺，汽車產(chǎn)業(yè)的進步對于促進國家經(jīng)濟的健康發(fā)展有積極性作用，本文從某輕卡駕駛室翻轉(zhuǎn)機構(gòu)設(shè)計、設(shè)計原理和基礎(chǔ)元件三個角度進行分析。

關(guān)鍵詞：輕卡;駕駛室;翻轉(zhuǎn)機構(gòu);結(jié)構(gòu)設(shè)計;元件

輕卡作為我國卡車使用過程中使用率較高的車型，為了提升運輸效率，關(guān)于優(yōu)化研究的投入在逐年增加。平頭化研究方案是現(xiàn)階段廣泛使用的設(shè)計，在不改變長度的前提下提升卡車的運載能力，但是平頭化輕卡在發(fā)動機的修理過程中提出了新的翻轉(zhuǎn)要求。

1 輕卡駕駛室翻轉(zhuǎn)機構(gòu)的設(shè)計

1.1 輕卡駕駛室翻轉(zhuǎn)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計

輕卡駕駛室的翻轉(zhuǎn)機構(gòu)主要包含前支架總構(gòu)成、限位器和鎖止總成等三部分。輕卡駕駛室翻轉(zhuǎn)機構(gòu)的應用的基礎(chǔ)原理是利用扭桿的轉(zhuǎn)力矩來與駕駛室在翻轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的中力矩抗衡，因此扭桿是翻轉(zhuǎn)機構(gòu)設(shè)計過程中的應用率高和應用要求高的核心構(gòu)件。

1.2 輕卡駕駛室翻轉(zhuǎn)機構(gòu)的設(shè)計原理

駕駛室在使用過程中翻轉(zhuǎn)角度為0°的時候，駕駛室一般為鎖止狀態(tài)（如圖1所示）。駕駛室鎖止狀態(tài)下扭桿處于最大扭轉(zhuǎn)角度之下，此時駕駛室的重力矩也達到了最大，扭桿的扭矩大于駕駛室重力矩的前提下，扭桿有實際應用作用，但是駕駛室鎖止狀態(tài)解除后，因為扭桿的扭矩不變的情況下駕駛室會向前翻轉(zhuǎn)一個角度后靜止。

2 輕卡駕駛室翻轉(zhuǎn)機構(gòu)扭桿的設(shè)計要點

2.1 基礎(chǔ)的元件選擇

輕卡結(jié)構(gòu)構(gòu)造的設(shè)計過程長，常用的彈性元件是彈簧，不同的彈簧在實際的使用過程中發(fā)揮著不同的作用，在實際的設(shè)計和應用過程中，設(shè)計師會以實際的使用需求結(jié)合各個元件的基礎(chǔ)特點作為元件選擇的基礎(chǔ)依據(jù)。具體作用和選擇要點如下分析：螺旋彈簧作為工藝成熟且應力低的元件，其較高的強度和較長的疲勞使用壽命是其在設(shè)計過程中被廣泛應用的主要原因。螺旋彈簧的體積較大，在布置過程中需要專門的卷簧設(shè)備保障生產(chǎn)。

2.2 扭桿設(shè)計的要求

扭桿彈簧在使用過程中一般會保持長期受載的狀態(tài)，因為在實際的使用過程中主要依靠彈簧元件來使駕駛室進行翻轉(zhuǎn)。在完善前期設(shè)計的同時在后期的制造過程中會通過細化晶粒強化和固溶強化等工業(yè)來提升扭桿的疲勞壽命。通過對實際使用數(shù)據(jù)的分析可知良好且符合需求的扭桿疲勞壽命應該保持在105-106次，因此在做好設(shè)計、合理選擇元件、選擇合適制造工藝之后要加強實驗，通過對其實驗后的剛度和塑性變化來進行進一步的設(shè)計優(yōu)化。

2.3 扭桿材料的選擇

（1）扭桿材料不僅與后期的使用感受有著直接聯(lián)系，而且對于降低使用過程中安全事故的發(fā)生率有積極性作用。現(xiàn)階段的扭桿材料一般選擇鋼制材料，常見的材料是45號新鋼，65Mn彈簧鋼等等，坦克和越野軍用車考慮到使用需求一般會選擇45Cr等優(yōu)質(zhì)合金彈簧鋼作為扭桿原料（如表1所示）。

3 輕卡駕駛室翻轉(zhuǎn)機構(gòu)設(shè)計的應用優(yōu)勢

輕卡運輸作為促進經(jīng)濟發(fā)展的重要工具，其本身設(shè)計的優(yōu)化對于提升運輸效率有積極性作用。現(xiàn)階段的設(shè)計主要有著分析定量、動態(tài)分析、質(zhì)量可靠、結(jié)果優(yōu)化、效率優(yōu)化和自動化提升的特點[1]。現(xiàn)代設(shè)計理論的推進對于提升我國機電產(chǎn)品性能、質(zhì)量、效率有積極性促進作用，為我國經(jīng)濟發(fā)展提供基礎(chǔ)的技術(shù)保障的同時對提升我國輕卡等機電產(chǎn)品的市場競爭力有積極性作用。除此之外，良好的設(shè)計提升了輕卡等機電產(chǎn)品的使用安全率，降低了在使用過程中各種安全事故的發(fā)生率。

4 結(jié)束語

輕卡駕駛室翻轉(zhuǎn)機構(gòu)設(shè)計的提出主要是平車頭設(shè)計推廣所帶來的檢修問題，因此在機電產(chǎn)品設(shè)計優(yōu)化的過程中不僅要注重現(xiàn)有問題的解決，而且要善于發(fā)現(xiàn)使用問題，通過早發(fā)現(xiàn)早解決的良性循環(huán)讓設(shè)計成為質(zhì)量和效率的保障。

參考文獻：

[1]白志勇，翟乃斌，肖清方.基于某輕卡駕駛室怠速抖動問題研究[J].工程機械文摘，2018，212（02）：25-29.