半挂车空气悬挂与板簧式悬挂混装匹配设计

半挂车空气悬挂与板簧式悬挂混装匹配设计

郭金明

赛夫华兰德（厦门）车辆部件有限公司福建厦门361000

摘要：文章主要围绕半挂车的空气悬挂和板簧式悬挂的混装匹配设计展开叙述，对半挂车的含义、特点等进行了分析，然后针对空气悬挂和板簧式悬挂分别展开研究，最后从四个方面对空气悬挂和板簧式悬挂两者的混装设计进行了剖析。近几年来，随着经济迅速增长，运输车的使用量不断增多，文章主要是希望能够通过空气悬挂和板簧式悬挂两者的结合设计，不断提升运输汽车的整体性能，同时又满足经济性的要求，从而更好地帮助工作人员展开工作，不断推动该行业的发展和进步。

关键词：半挂车；空气悬挂；板簧式悬挂；混装

1、前言

随着社会发展进程的不断加快，我国的运输业也在迅速发展的过程中，伴随着运输业的快速进步，相关人员逐渐针对运输汽车及悬挂系统展开研究，希望可以通过一些措施不断提升汽车的整体性能。另一方面，现在运输量不断增多也会给运输车的安全行驶带来很多安全隐患，为了提高运输的效率，很多车辆都会通过提升速度来解决这个问题，但是随之而来的就是安全问题。文章之所以对空气悬挂和板簧式悬挂展开混装设计的研究，是因为两者结合不仅可以同时满足可靠性和经济性要求，还能够减少安全隐患。

2、关于半挂车的概述

2.1半挂车的含义、特点

半挂车是指车轴被设置在车辆中心后面的一种挂车，该种挂车内部的联结装置可以将水平力和垂直力传递到牵引车。半挂式汽车，相较于单体式具有一定的优点，最明显的优势就是使用半挂式运输车其运输效率能够明显提升百分之三十到五十，也可以在很大程度上减少运输成本。当前，我国的运输行业存在组织性差、成本较高且安全性较差的问题，半挂车的应用能够在一定程度上我国运输行业改善问题[1]。

2.2半挂车的用途与区别

体积较大且不容易被拆分的大件货物是主要使用半挂式进行运输的，例如挖掘机等大型设备一般是由半挂式运输，而一些较贵重的或者需要防潮湿的物品通常由箱式运输，同样地一些鲜活水产品等会采用栅栏式运输。与半挂车相对的就是全挂车，全挂车主要有两根轴，而半挂车只有一根，全挂车需要通过挂钩同前面的车进行连接，而半挂车则是通过牵引座实现连接，同时半挂车本身不存在动力，需要主车的牵引[2]。

2.3空气悬挂系统介绍

近年来，动力学、振动与控制包括非线性系统微分方程解析方法及稳定性分析、系统分岔和混沌动力学等一直是备受关注的热门研究领域。基于此领域的车辆悬挂中空气弹簧非线性系统模型的理论研究也有了较多研究成果。空气弹簧具有自振频率低、刚度可调、阻尼可控、降噪吸振能力好、使用寿命长等优点，是代替钢圆簧作为二系悬挂系统的关键部件。当前高速列车上大多采用空气弹簧作为二系弹簧悬挂装置。空气弹簧借助于空气弹簧主体及与之连接的附加空气室中充入的空气，实现柔软的弹簧特性。利用设置在空气弹簧橡胶囊与附加空气室之间的节流孔来调节。空气弹簧是一种具有可调非线性刚度及阻尼特性的隔振元件，它利用压缩空气的非线性恢复力和阻尼力来达到隔离振动和冲击的目的。空气弹簧系统作为研究对象，其模型分为简单的线性系统和复杂的非线性系统。随着对铁路运输速度要求越来越高，车辆运行品质也就越来越显得重要。空气弹簧动力学特性已经成为提高铁道车辆乘坐舒适度研究的重要领域，近年来得到诸多学者的重视。

3、关于空气悬挂与板簧式悬挂的概述

3.1空气悬挂的主要内涵

空气悬挂的弹性元件是气囊式的空气弹簧，空气悬挂是未来半挂车应用和发展的主要因素，它的应用可以推进半挂车、甚至整个运输行业组织能力的进步。空气悬挂相较于传统的钢板弹簧悬架具有重量轻的优势，并且空气弹簧的弹性可以根据需要进行调节，使用空气悬挂的车辆行驶更加平稳，对于稳定性的提升有很大作用。通过空气弹簧的调节还可以保证车箱高度恒定，有利于保护货物的安全。另外，可是实现升降也是一个重要的优点，可以在一定程度上减少汽车轮胎的磨损情况[6]。但是相对来说，空气悬挂的成本高。

3.2板簧式悬挂的主要内涵

板簧式悬挂属于一种非独立的悬架，钢板弹簧是其主要的弹性元件，这种结构可以帮助整个系统结构进行简化，同时能够发挥导向的作用。板簧式悬挂结构简单，可靠性好，成本低，维修方便，但是重量较重，刚度大，纵向尺寸长。钢板弹簧在布置的过程中需要纵置，并且必须与车辆的纵向轴线相平行，而钢板弹簧式非独立悬架又可以被分成很多种，其中衡悬架、不对称纵置钢板弹簧非独立悬架等都是其主要类型，具有减震的优点，能够促进运输车辆平稳行驶。

4、对半挂车空气悬挂与板簧式悬挂混装匹配设计的分析

4.1空气悬挂与板簧式悬挂的整体匹配方案

因为空气悬挂和板簧式悬挂在弹性元件、原理等众多方面都存在区别，所以将两者进行混装具有一定的难度，同时在板簧式悬挂安装的过程中，可能会由于自身的变形而导致的荷载偏高或者偏低的现象，进而造成汽车的磨损加重。为了解决这一问题，需要在安装设计的时候考虑一下高度问题，还需要在板簧式悬挂中安装反馈机制，以便空气悬挂可以及时获取变形信息，做出应对措施。

4.2空气悬挂与板簧式悬挂的安装高度匹配设计

施工人员在对空气悬挂进行设计和安装的过程中，需要先将车轴的上下摆动空间预留出来，这样的话运输车辆就可以适应一些道路不平整的路面的行驶。将两者进行混合配置主要是为了运输车的空载或者轻载工作，当遇到这种情况的时候，如果不进行混合配置，运输车辆的车架就会因为不合理摆动造成过度使用，不利于使用寿命的延长。

4.3两者混装的荷载调节系统设计

在混装设计中，荷载调节系统需要解决荷载量过大导致的板簧变形问题，相关人员可以选用带感载阀的荷载调节系统，当荷载过大的时候，该装置就会将信息及时传递给空气悬挂，这样就可以使得空气悬挂进行提升，解决由于板簧变形导致的问题。在进行系统设计的时候，相关人员需要正确运用其工作原理，将两者进行完美结合，共同提升运输车的性能。

4.4两者混装的荷载调节控制设计

感载阀输出口的压力会对空气悬挂输出的荷载起决定作用，在对荷载调节进行控制的设计中，相关人员应当将重点放在感载阀的初始输出压力和摆杆的工作长度上，这样能够使得其输出压力和板簧的变形量形成线性的匹配，促进汽车的完美运行。

5、结束语

文章将半挂车、空气悬挂、板簧式悬挂以及两者的匹配设计作为叙述的主要内容，通过对这些问题的分析和研究，逐渐加深了我们对于半挂车的了解及悬挂应用。同时在现代运输行业的基础上展开了分析，这样可以不断优化悬挂设计，从而推动运输汽车效率的提升，并且能够在一定会程度上促进运输行业组织能力的现代化进程，有利于组织能力提升和优化。

参考文献：

[1]刘耀，温奕行.板簧式悬挂和半挂车空气悬挂的混装匹配设计[J].工程技术：文摘版：00278-00278.

[2]辛健成.新型挂车空气悬架[J].商用汽车，2003（5）：82-82.

[3]于向阳，陈国定，向韬.空气悬挂半挂液罐车的疲劳寿命预测[J].机械科学与技术，2010，29（7）：876-879.

[4]张慧洲，刘晓龙.使用空气悬挂装配单体宽胎及整体可拆装式挂车、半挂车通用底盘：，CN103569201A[P].2014.