微型純電載貨物流車后減振器對板簧疲勞壽命影響研究

伍初東 梁子云 張家學

摘 要：本文主要研究微型載貨物流車后減振器對后鋼板彈簧疲勞壽命的貢獻度，通過技術手段檢測有無后減振器時板簧的振動頻次，最后通過路試分別驗證有無后減振器時板簧的實際壽命。本文為微型載貨物流車基于整車成本考慮是否需要搭載后減振器提供借鑒經驗。

關鍵詞：微型 物流車 后減振器 后鋼板彈簧 疲勞壽命 成本

Abstract：This paper mainly studies the contribution of the rear shock absorber of the mini truck to the fatigue life of the rear leaf spring. The vibration frequency of the leaf spring with or without the rear shock absorber is detected by technical means. Finally， the actual life of the leaf spring with or without the rear shock absorber is verified by road test. This paper provides reference experience for micro cargo logistics vehicle to consider whether it needs to carry rear shock absorber based on vehicle cost.

Key words：Miniature， Logistics vehicle， Rear shock absorber， Rear leaf spring， Fatigue life， Cost

1 引言

隨著互聯網的發展，電商平臺像雨后春筍般崛起，而消費者從各大電商平臺選購的物品需要快遞運送到消費者手里，而各大城市及鄉鎮的快遞終端便是快遞車，為了兼顧物品運送的靈活性，目前很多快遞站點選擇的是三輪車，此類三輪車出于成本和短距離送貨考慮，只是配備了鋼板彈簧，沒有配后減振器。部分汽車制造商也看中了快遞終端運輸市場，推出了安全性和舒適性更好的四輪純電快遞物流車，鑒于成本考慮，也有部分車型只是裝配了后鋼板彈簧，并未配備后減振器。針對此類四輪快遞物流車有沒有必要配備后減振器，或者缺少后減振器對板簧有什么影響，此文就此問題展開研究。

微型純電載貨物流車后懸架基本搭載的是后鋼板彈簧總成，板簧[1][2]起導向和承載作用，并兼顧一定的減振作用，而減振器[3]的主要作用是加速減小板簧的振動頻次，二者配合可以提供車輛的行駛平穩性，但此類微型物流車受限于成本，某些車輛并未配備后減振器，全靠板簧簧片之間的摩擦阻力來減振。本文就針對此類微型純電載貨物流車研究后減振器對板簧疲勞壽命的影響。

2 問題概述

圖1所示是某主機廠生產的純電微型載貨物流車，配備的是后鋼板彈簧，沒有配備后減振器總成，圖2只是在圖1的基礎上增加了左右后減振器總成，而后鋼板彈簧總成完全一樣。后鋼板彈簧采用3片簧結構，如圖3所示，第一片簧極限應力631Mpa，第二片簧極限應力781Mpa，第三片簧極限應力818Mpa，材料都是60Si2Mn，屈服強度1200Mpa，抗拉強度1300Mpa，從理論分析看，都能滿足疲勞使用要求，但從路試對比看，圖1所搭載的板簧不到3000km壞路就出現了板簧斷裂，如圖4所示，而圖2板簧與后減振器同時搭載則順利完成了10000km壞路試驗。

3 后減振器對后鋼板彈簧疲勞壽命的影響研究

在同一輛微型純電載貨物流車左后鋼板彈簧的第一片上表面分別取3個點打磨后粘貼感應片，分別標記為L1、L2、L3，在第三片下表面分別取2個點打磨后粘貼感應片，分別標記為L4、L5，如圖5所示；右側板簧取點與左側板簧對稱，分別標記為R1、R2、R3、R4、R5。第一次不裝配左右后減振器總成，如圖1所示，讓試驗車依次通過某路試場進場減速帶、搖擺路+瀝青鼓包路（2#道）、振動帶+平整比利時路（3#道）、繩索路+搓板路+扭曲路（4#道）、破損水泥路+水泥裂縫路（6#道）、中等比利時路+鐵軌路（8#道）、方坑1&2&3（5#道），第二次裝配左右后減振器總成，如圖2所示。同樣依次通過上述試驗路段，通過頻譜儀等設備測得的振幅結果如圖6所示，穿級計數如圖7所示，藍線表示有后減振器測試結果，滿載振動幅度為-30mm～28.77mm，紅線表示無后減振器測試結果，滿載振動幅度為-43.6～28，在各幅度振動中，頻次明顯比有減振器增多。各檢測點對比實測應力如表1、2所示。實際路試結果顯示沒有搭載后減振器的驗證車板簧在2000km～3000km壞路就出現斷裂，而搭載了后減振器的驗證車輛板簧則能順利通過壞路耐久路試10000km。

4 結束語

本文在保證板簧設計滿足要求的前提下，通過同一輛試驗車分別裝配后減振器與不裝配后減振器，由同一位測試工程師駕駛車輛依次按規范速度通過相同的試驗路況獲取測試數據，并與實際路試座對比，充分驗證了沒有裝配后減振器的車輛板簧沖擊受載更大、板簧跳動頻次也更多，板簧的疲勞壽命會降低60%～70%，為同類車型的開發設計提供參考，具有一定的借鑒意義。

參考文獻：

[1]俞德孚.車輛懸架減振器的理論與實踐[J].兵工學報——坦克裝甲車與發動機分冊，1988（3）：25-27．

[2]王望予.《汽車設計》第4版——機械工業出版社．

[3]康百川，何云峰.基于整車鋼板彈簧疲勞分析及創新型板簧疲勞試驗臺架設計.汽車實用技術，2017（5）：69-71．