一種半掛車可滑移式懸掛的結構設計

馮兵

摘 要：該文根據專用半掛車領域，客戶群種較多，差異性較大以及包括牽引車的不同、公告型號不同，分析給半掛車結構帶來的影響。同時采用模塊化設計思想，設計了一種半掛車可滑移式懸掛。著重介紹了半掛車可滑移式懸掛的結構設計和原理，對其結構特點及工作原理進行了深入分析，并對滑移軌道的設計和選擇做了深入探討。

關鍵詞：可重構性 模塊化 滑移式懸掛 結構方案設計

中圖分類號：TH166 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）03（a）-0036-02

為了使半掛車行業對當今不可預測，快速多變的市場需求具備快速響應能力，迫切需要一種根據客戶的個性化需求。可容易地重構以滿足不同需求的車型。可重構制造單元的模塊化設計是一種通過自身結構的變化，進行重新配置功能和結構調整從而能夠快速響應新的生產環境的新型制造方法，在快速響應市場變化和個性化生產方面具有非常重要的實際意義。

1 設計背景

半掛車的模塊化正在許多歐洲、日本和美國公司中興起。模塊化設計是在綜合分析用戶需求的基礎上，用較少的模塊組配成盡可能多的不同車型品種，提高車型產品的適應性和多變性。半掛車的縱梁結構幾乎全是工字鋼型，并且半掛車多數采用兩縱梁結構，兩縱梁之間焊接橫梁及筋板連接成一個框架，稱之為縱梁總成。在以往的加工生產中，懸掛部分包括支架，空氣懸掛等都是直接焊接在縱梁下方。但是由于國內軸距不同，懸掛部分需要多種定位。車間在定位懸掛系統時往往需要很長的時間，同時定位的不準確，還會造成懸掛與車架不在一個水平直線上，造成車輛啃胎，降低車輛的合格率。同時在出口到美國的一些車輛中需要使用可調節的懸掛結構。

2 設計原理

借鑒于鐵路以及軌道滑動的原理，并根據其工字鋼的縱梁結構，將滑動軌道做成Z字型，并用小橫梁連接起來，形成框架，起到穩定和對車架的加固作用。如圖1所示，滑移式懸掛總成與縱梁總成的裝配后視圖。

3 結構方案設計

滑移式懸掛總成設計主要考慮的因素是其強度以及與縱梁總成、懸掛之間的配合問題。首先，滑動軌道也要做成一個整體框架，部件1滑動軌道，功能：縱梁在滑動軌道上滑移；部件2高密度聚乙烯板，功能：減少摩擦，增加耐磨性；部件3固定銷孔，功能：當滑移式懸掛移動到需要的位置后，此孔與縱梁上的孔對應，用高強度螺栓連接，并固定；部件4連接橫梁，功能：使滑移式懸掛成為一個框架，并對懸掛部分進行加固，增加抗扭、抗彎強度；部件5空氣懸掛總成，功能：行駛機構。具體框架部件如圖2所示。

4 滑動軌道的設計和選擇

在可滑移式懸掛系統中起到至關重要的是滑動軌道。導軌主要實現的功能是導向和承載。支撐和引導運動部件沿著一定的軌道運動。滑動軌道要求：（1）導軌精度高；（2）耐磨性好；（3）足夠的強度；（4）低速運動平穩性；（5）結構簡單工藝性好。

（1）導軌種類的選擇，導軌按接觸面的摩擦性質分為滑動導軌、滾動導軌和靜壓導軌三大類；這里選擇滑動導軌，滑動導軌是一種做滑動摩擦的普通導軌。滑動導軌的優點是結構簡單，使用維護方便。

（2）滑動導軌材料的選擇，根據結構特點以及強度要求，首選鋼為導軌的材料，同時根據對幾種鋼材的比較，選擇太鋼產T610，T=8的板材。

導軌截面選擇矩形狀，優點是結構簡單，制造、檢驗和修理方便；導軌面較寬，承載力較大，剛度高，并與工字鋼縱梁有最大的接觸面。

（3）滑動導軌精度的控制，滑動導軌在長度方向上要與工字型縱梁配合，由于滑動導軌總長約4 500 mm，所以為保證滑動導軌正常工作，導軌滑動與縱梁表面之間應保持適當的間隙。間隙過小，會導致操作費力，磨損加快；間隙過大，會降低導向精度，引起振動。滑動導軌的精度，對整個滑移式懸掛的使用很重要，所以在制作過程中要對滑動軌道的精度加以控制。滑動導軌截面圖如圖3所示。

5 工作原理

可滑移式懸掛系統由車架后端進入，沿著縱梁下翼板滑動車架下方，并滑動到需要的安裝孔位置，然后用固定銷將其全部固定住。同時通過調整整體移動滑移式懸掛相對于縱梁的位置來改變滑移式懸掛的位置，移動到需要位置后用螺栓與縱梁上相對應的孔連接、固定。并根據需要可更換其懸掛系統，可以實現不同懸掛之間的轉換，如鋼板懸掛與空氣懸掛的轉換（如圖4所示）。

6 結語

滑移式懸掛系統可以滿足因軸距不同而改變前后懸的需求，同時可以實現不同懸掛之間的快速轉換，滿足客戶在使用過程中的需求，便于大型的物流企業因快速的營運模式而對懸掛系統的維護和更換。

參考文獻

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