大中型客車空氣懸架設(shè)計(jì)規(guī)范（精編版）

1、i 大中型客車空氣懸架設(shè)計(jì)規(guī)范2010-03-18發(fā)布2010-05-20實(shí)施i 1-14 大中型客車空氣懸架設(shè)計(jì)規(guī)范1 范圍本規(guī)范規(guī)定了空氣懸架設(shè)計(jì)過(guò)程中涉及到的符號(hào)、代號(hào)、術(shù)語(yǔ)及其定義，設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，布置要求，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，材料選用要求，性能設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)計(jì)算方法，設(shè)計(jì)評(píng)審要求，裝車質(zhì)量特性，設(shè)計(jì)輸出圖樣和文件的明細(xì)，制圖要求等。本規(guī)范適用于空氣懸架系統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程控制, 同時(shí)檢驗(yàn)、制造可參考使用。2 規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過(guò)本規(guī)范的引用而成為本規(guī)范的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單 （不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本規(guī)范，然而，鼓勵(lì)根據(jù)本規(guī)范達(dá)成協(xié)議的各方研究是

2、否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本規(guī)范。gb/t 13061 汽車懸架用空氣彈簧橡膠氣囊gb/t 11612 客車空氣懸架用高度控制閥qc/t 491 汽車筒式減振器尺寸系列及技術(shù)條件qcn 29035 汽車鋼板彈簧技術(shù)條件qc/t 517 汽車鋼板彈簧用u 形螺栓及螺母技術(shù)條件gb/t 4783 汽車懸掛系統(tǒng)的固有頻率和阻尼比測(cè)定方法3 符號(hào)、代號(hào)、術(shù)語(yǔ)及其定義gb 3730.1 2001 汽車和掛車類型的術(shù)語(yǔ)和定義gb/t 3730.2 道路車輛質(zhì)量詞匯和代碼gb/t 3730.3 汽車和掛車的術(shù)語(yǔ)及其定義車輛尺寸gb/t 13061 汽車懸架用空氣彈簧

3、橡膠氣囊qc/t 491-1999 汽車筒式減振器尺寸系列及技術(shù)條件gb/t 12549- 1990 汽車操縱穩(wěn)定性術(shù)語(yǔ)及其定義gb 7258 2004 機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件gb 13094-2007 客車結(jié)構(gòu)安全要求qc/t 480-1999 汽車操縱穩(wěn)定性指標(biāo)限值與評(píng)價(jià)方法qc/t 474-1999 客車平順性評(píng)價(jià)指標(biāo)及限值gb/t 12428-2005 客車裝載質(zhì)量計(jì)算方法gb 1589 2004 道路車輛外廓尺寸、軸荷及質(zhì)量限值gb/t 918.1 89 道路車輛分類與代碼機(jī)動(dòng)車凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本規(guī)范，凡是不注日期的引用文

4、件，其最新版本適用于本規(guī)范。4 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則4.1 應(yīng)滿足的安全、環(huán)保和其它法規(guī)要求及國(guó)際慣例4.1.1 安全技術(shù)條件應(yīng)符合gb 72582004中有關(guān)要求。4.1.2 操縱穩(wěn)定性符合qc/t 480-1999 中有關(guān)要求。2-14 4.1.3 客車平順性指標(biāo)應(yīng)符合qc/t 4741999中有關(guān)要求。4.2 應(yīng)滿足的功能要求及應(yīng)達(dá)到的性能要求說(shuō)明：本條規(guī)定應(yīng)滿足總的功能要求4.2.1 總的功能要求：緩和、抑制由不平路面引起的振動(dòng)和沖擊，保證乘員乘坐舒適和所運(yùn)貨物完好。除傳遞汽車的垂直力以外，還傳遞其它方向的力和力矩，并保證車輪和車身（或車架） 之間有確定的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，使汽車具有良好的駕駛性能。4.2

5、.2 總的性能要求：4.2.2.1 可靠性： 懸架系統(tǒng)中各零部件應(yīng)具備足夠的強(qiáng)度和剛度，保證工作可靠， 正常使用壽命不低于高一級(jí)客車的標(biāo)準(zhǔn)。4.2.2.2 乘坐舒適性 :滿足整車總布置對(duì)懸架系統(tǒng)的基本要求；空氣懸架系統(tǒng)自然振動(dòng)固有頻率 偏頻 ，現(xiàn)階段選擇1.21.4 hz （7285 cpm ），路面平度進(jìn)一步改善之后，高檔次客車選擇1.01.16 hz （6070 cpm），參見(jiàn) 8.1?？諝鈶壹芟到y(tǒng)相對(duì)阻尼系數(shù)（或稱阻尼比， 非周期系數(shù)） ，選擇滿載狀態(tài)的相對(duì)阻尼系數(shù)0.250.35（山區(qū)使用可加大到0.5）作為平均值，再根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)或樣本選擇減振器規(guī)格尺寸和額定復(fù)原阻力及額定壓縮阻力，參見(jiàn)

6、8.2。4.2.2.3 整車操縱穩(wěn)定性：在正常工作行程范圍內(nèi)，懸架系統(tǒng)內(nèi)各零部件之間無(wú)運(yùn)動(dòng)干涉。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)布置合理，能有效克服外界環(huán)境對(duì)汽車的干擾，保證汽車穩(wěn)定行駛?？諝鈶壹軕?yīng)保證有足夠的抗側(cè)傾能力，推薦在0.4g 側(cè)向加速度作用下，客車的穩(wěn)態(tài)側(cè)傾角取46 ，高速客車取下限，低速客車取上限?？諝鈶壹軕?yīng)保證有足夠的抗縱傾能力，抗縱傾能力主要是抗制動(dòng)點(diǎn)頭，可以用一定制動(dòng)減速度或慣性力作用下的縱傾角來(lái)衡量，推薦相當(dāng)于在制動(dòng)減速度為0.5g 作用下，縱傾角1.5 。4.3設(shè)計(jì)輸入、輸出要求根據(jù)總布置方案，結(jié)合設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求，確定懸架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式、布置方案和主要性能指標(biāo)。了解整車總質(zhì)量，軸荷分配，質(zhì)心

7、高度，車架結(jié)構(gòu)形式及主要尺寸，前后橋質(zhì)量及功能圖，車輪質(zhì)量等參數(shù)。設(shè)計(jì)完成輸出： 懸架系統(tǒng)裝配圖和零件圖，總成物料明細(xì)，簽訂新增關(guān)鍵外購(gòu)件技術(shù)協(xié)議。對(duì)關(guān)鍵件如空氣彈簧、高度閥、減震器、推力桿和c 型梁指定供應(yīng)商。4.4設(shè)計(jì)過(guò)程的節(jié)點(diǎn)控制要求前期準(zhǔn)備，方案布置，設(shè)計(jì)計(jì)算，繪制總成圖，分解零部件圖，匯總零部件明細(xì)，運(yùn)動(dòng)校核。5 布置要求根據(jù)總布置方案、車架結(jié)構(gòu)尺寸、車橋結(jié)構(gòu)尺寸確定空氣懸架的布置方案。如果空間允許，空氣彈簧的左右中心距盡量放大，提高橫向穩(wěn)定性。前懸架保證主銷后傾角、后懸架保證主減速器傾角與總布置要求一致。 要確保在整個(gè)空氣彈簧行程中無(wú)銳邊接觸彈性元件。空氣彈簧周圍空間的直徑必須保證

8、比空氣彈簧本身的最大外部直徑多25mm，以允許由于錯(cuò)位而產(chǎn)生的直徑正常變大或變形。6 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求6.1模塊化設(shè)計(jì)要求根據(jù)空氣懸架的結(jié)構(gòu)形式：導(dǎo)向臂式空氣懸架、四氣囊推力桿式空氣懸架、六氣囊推力桿式空氣懸架；結(jié)合客車大小可以劃分出一系列前后懸架模塊。6.2標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)、零部件大中型客車空氣懸架選型:建議選用專業(yè)生產(chǎn)廠家已批量生產(chǎn)的部件，如無(wú)特殊要求，避免新設(shè)計(jì)以上部件，以利于減少新產(chǎn)品的投產(chǎn)時(shí)間，降低生產(chǎn)成本和維修成本。7 關(guān)鍵件選用規(guī)范要求3-14 7.1. 空氣彈簧：7.1.1 空氣彈簧安裝高度偏差5mm ，空氣彈簧中心線傾斜角度不大于7o；密封性要求：氣囊總成在充好氣后，經(jīng)過(guò) 24h內(nèi)壓下

9、降不超過(guò)0.02mpa。7.1.2 在氣簧內(nèi)壓 5 9.5 bar(氣源為 8 bar ，氣簧內(nèi)壓 5 5.5 bar ；氣源為 10 bar ，氣簧內(nèi)壓 7 7.5 bar；氣源為 12 bar，氣簧內(nèi)壓 9 9.5 bar)時(shí)，氣簧載荷能力必須大于等于設(shè)計(jì)滿載狀態(tài)下的簧載質(zhì)量。對(duì)公交車等超載情況較多的車型，氣簧內(nèi)壓要取下限；對(duì)旅游、客運(yùn)等超載情況不多的車型，氣簧內(nèi)壓可取上限。7.1.3氣簧許用行程：必須大于設(shè)計(jì)要求的最大行程（注意：要計(jì)算杠桿比和傾角的影響）。氣簧在設(shè)計(jì)位置盡量避免活塞相對(duì)上蓋偏心，跳動(dòng)過(guò)程中避免產(chǎn)生內(nèi)部干涉。7.1.4 氣簧布置空間：比氣簧的最大半徑大 25 mm 以上，

10、以防止異物刮傷。在滿足布置空間要求的前提下，盡可能增大橫向中心距左右氣簧跨距。7.1.5氣簧剛度及固有頻率：可以根據(jù)理論計(jì)算公式，更多的是利用供應(yīng)商提供的氣簧彈性特性曲線或表格，查到在設(shè)計(jì)高度和設(shè)計(jì)氣壓條件下的氣簧剛度和/或頻率，并按照具體設(shè)計(jì)的杠桿比關(guān)系，求到空氣懸架系統(tǒng)的剛度和偏頻，設(shè)計(jì)計(jì)算參見(jiàn)8.1 。7.2 減振器：空氣懸架必須采用帶有反向（下跳）限位吸能的減振器。7.2.1 減振器最大壓縮（上跳）行程，對(duì)于空氣懸架，其上跳行程取決于空氣彈簧的壓縮行程，一般由氣簧內(nèi)的限位塊來(lái)限止。減振器的最大壓縮行程也是由它決定。應(yīng)該注意的是，減振器的行程要計(jì)入杠桿比和安裝角的影響。對(duì)于非獨(dú)立懸架，如

11、果左、右減振器的跨距和限位塊的跨距不同，側(cè)傾時(shí)行程會(huì)被放大或縮小，要計(jì)入這個(gè)差異。減振器的極限壓縮行程要比上述的計(jì)算最大行程多 5 10 mm ，避免減振器活塞桿被頂彎。7.2.2 減振器最大拉伸（下跳）行程，幾乎所有空氣懸架都借助減振器來(lái)達(dá)到下跳行程的限位，所以減振器的極限拉伸行程就是懸架的最大下跳行程。這里也要計(jì)入杠桿比、安裝角以及跨距不同產(chǎn)生的放大或縮小的影響。減振器的極限拉伸行程必須要小于折算后的空氣彈簧允許的最大拉伸量，以保證氣簧的安全性、不脫囊。7.2.3 減振器的總行程和長(zhǎng)度a) 減振器的總行程=極限壓縮行程+極限拉伸行程；b) 減振器的最小長(zhǎng)度=總行程 +減振器基長(zhǎng)（基礎(chǔ)設(shè)計(jì)長(zhǎng)

12、度）；c) 減振器的最大長(zhǎng)度=最小長(zhǎng)度 +總行程；d) 從相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) qc/t 491-1999 或供應(yīng)商樣本，就可選到標(biāo)準(zhǔn)化的減振器行程。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)或樣本中具體設(shè)計(jì)的基長(zhǎng)，就可以確定減振器的最小、最大長(zhǎng)度。7.2.4 減振器的鉸接頭和安裝角度：減振器兩端都是用橡膠件鉸接固定，空氣懸架推薦使用螺桿襯墊式。由于減振器伸縮時(shí)伴有擺動(dòng)，這些鉸接頭產(chǎn)生轉(zhuǎn)角。為了保證橡膠件承受的應(yīng)力不致于過(guò)大或發(fā)生滑轉(zhuǎn)，避免早期損壞，對(duì)橡膠鉸接頭的最大轉(zhuǎn)角以及減振器的安裝角度必須給于限制，扭轉(zhuǎn)角 6 ，偏轉(zhuǎn)角 6 。7.2.5 減振器的安裝角度為了使鉸接頭的轉(zhuǎn)角達(dá)到7.2.4 要求，同時(shí)也為了減小由此引起的減振器活塞側(cè)向力

13、，對(duì)減振器的安裝角要求：a) 減振器中心線與地面鉛垂線的夾角，推薦設(shè)計(jì)一般15 。b) 某些車型的隨動(dòng)轉(zhuǎn)向橋所用的減振器，若減振器中心線與地面鉛垂線夾角45 ，則需選用特殊規(guī)格減振器，該減振器儲(chǔ)油筒有特殊標(biāo)記，布置時(shí)標(biāo)記部位必須向上。c) 減振器布置應(yīng)盡可能使下鉸接點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向與減振器中心線一致，即減振器中心線垂直于下鉸接頭與瞬時(shí)中心的連線。這時(shí)效率最高，擺角最小。設(shè)計(jì)計(jì)算參見(jiàn)8.2 。7.3 推力桿：空氣懸架導(dǎo)向桿系在車輪上、下跳動(dòng)或承受力矩時(shí)，會(huì)使系統(tǒng)的相關(guān)點(diǎn)按一定軌跡運(yùn)動(dòng)，該軌跡應(yīng)與4-14 相關(guān)零件的連接方式所確定的軌跡協(xié)調(diào)，因而應(yīng)進(jìn)行干涉量和運(yùn)動(dòng)參數(shù)的校核，并控制在許用范圍內(nèi)。應(yīng)進(jìn)行干

14、涉量校核的零部件有：轉(zhuǎn)向縱拉桿、轉(zhuǎn)向橫拉桿（對(duì)于獨(dú)立懸架）、傳動(dòng)軸、空氣彈簧活塞底座等。為了減小干涉量，懸架導(dǎo)向桿系的當(dāng)量桿與上述零部件的布置應(yīng)依次遵循下列三原則：a) 固定端同向。b) 桿向平行。c) 桿長(zhǎng)相等。推力桿的長(zhǎng)度推薦長(zhǎng)度在550-650mm之間，長(zhǎng)度尺寸偏差1mm ，桿直徑公差it13級(jí)，兩端回轉(zhuǎn)接頭的外徑和寬度公差it13 級(jí)，耳孔間距偏差0.2mm ，孔直徑精度f(wàn)11級(jí)，橡膠襯套的硬度偏差5度（邵氏硬度）。推力桿的關(guān)鍵技術(shù)在襯套上，客車空氣懸架的推力桿襯套應(yīng)該用硫化橡膠。7.4 高度閥數(shù)目和安裝7.4.1 三閥：理論上講三點(diǎn)定一平面，所以采用三閥布置最合理。因?yàn)椴捎脝伍y的懸架

15、，左、右空氣彈簧氣路相通， 其角剛度為零。 一般車型采用前 1 后 2 布置方式， 獨(dú)立懸架車型可采用前 2 后 1 布置方式。兩個(gè)高度閥應(yīng)盡量布置在側(cè)傾角剛度大的懸架，以增大整車角剛度。7.4.2 四閥：對(duì)于前懸架采用獨(dú)立懸架，后懸架采用 c 形梁大跨距氣簧，為了充分發(fā)揮其增大角剛度的設(shè)計(jì)，可以前、后都采用兩個(gè)高度閥。對(duì)于特大型客車，二、三橋單側(cè)氣簧連通，也是左、右各布置一個(gè)高度閥； 如果前懸架采用兩個(gè)高度閥，就成為四閥布置。但四閥布置屬超定位，只適宜用于行駛在較好路面而且停放在平地上的大、中型客車7.4.3 五閥：對(duì)于特大型的鉸接式客車，一般采用前 1 中 2 后 2 的布置，也有采用前

16、2 （獨(dú)立懸架）中 1 后 2 的布置。7.4.5 高度控制閥的安裝：高度控制閥水平擺臂的臂長(zhǎng)應(yīng)200 mm，臂端與柔性接頭相連，可上下調(diào)節(jié)。空氣懸架高度閥的擺臂應(yīng)布置成與汽車縱軸線垂直，以免高度受其影響。高度閥在40c+70c的溫度范圍內(nèi)能正常工作。7.6 支架類、 銷軸類零件的加工精度按圖紙要求，一般孔間距偏差0.1 0.2mm ，孔直徑的加工精度f(wàn)11級(jí)。7.7 關(guān)鍵鑄件類零件采用zg310-570，100% 探傷處理，調(diào)質(zhì)hb210-250。8 設(shè)計(jì)計(jì)算8.1 空氣彈簧選型和設(shè)計(jì)計(jì)算8.1.1 空氣彈簧選型8.1.1.1第一步根據(jù)已知的或估計(jì)的系統(tǒng)參數(shù)值，完成“數(shù)據(jù)記錄表”（表 4）

17、。在表中，不是所有的參數(shù)值都必須填寫(xiě)，譬如，設(shè)計(jì)高度可以等到以后再選擇。表 4 數(shù)據(jù)記錄表參變量值1. 是否需要內(nèi)裝橡膠緩沖塊？2. 最大簧載總質(zhì)量w ib 3. 空氣彈簧數(shù)量n 4. 最大允許空間直徑d in 5. 要求的空氣彈簧設(shè)計(jì)高度dh in 6. 空氣彈簧線壓力p psig 7. 懸架系統(tǒng)的固有頻率fnhz 8. 輪軸最大壓縮量axcin 9. 輪軸最大伸長(zhǎng)量axein 5-14 10. 鉸點(diǎn)至輪軸的水平距離dwin 11. 鉸點(diǎn)至空氣彈簧懸架中心線的水平距離dsin 12. 杠桿臂比率（lr=ds/dw）13. 每個(gè)空氣彈簧的設(shè)計(jì)載荷 (ld =w/(n lr) ib 14. 空氣

18、彈簧壓縮量（c= axc lr）in 15. 空氣彈簧伸長(zhǎng)量（e= axe lr）in 16. 空氣彈簧沖程量（s=c+e）in 17. 要求的空氣彈簧壓縮量hc（hcdh-c）in 18. 要求的空氣彈簧伸長(zhǎng)量he（hedh+e ）in 19. 空氣彈簧固有頻率(rnslff) hz 20. 環(huán)境條件（溫度、油、化學(xué)物質(zhì)等）8.1.1.2第二步根據(jù)允許空間直徑d 確定最大空氣彈簧直徑odmax。一般要求空氣彈簧與其它構(gòu)件的間隙應(yīng)達(dá)到1，這樣odmaxd2。當(dāng)然，有些情況不必留出這么大的間隙，而有時(shí)則需要加大間隙。8.1.1.3第三步根據(jù)正常工作范圍選擇圖（圖二），在所要求的設(shè)計(jì)載荷ld處劃一

19、水平線。只有此線經(jīng)過(guò)的區(qū)域所屬的空氣彈簧類型才可以考慮選擇。如果高度限制hc和 he已知，利用這些值及總成件高度軸線（圖二橫坐標(biāo)）就可以進(jìn)一步縮小空氣彈簧類型的選擇范圍。如果hc和 he未知，而所要求的沖程已知，則可以參照表中的“彈簧沖程范圍”欄，去掉不滿足沖程要求的那些類型。8.1.1.4第四步根據(jù)表 2 和表 3，僅僅考慮第三步選出的空氣彈簧類型，按照如下過(guò)程可以系統(tǒng)地排除那些不滿足設(shè)計(jì)要求的彈簧。其步驟或次序可以根據(jù)提供的信息進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。（比如，如果根據(jù)載荷范圍要比根據(jù)最大直徑能更快捷地選出彈簧類型，那么步驟8.1.1.4.1和步驟 8.1.1.4.2可以對(duì)調(diào)。）8.1.1.4.1

20、排除表中那些比給定的最大外部直徑（odmax）更大外部直徑（max.od100psig）的空氣彈簧類型，即，如果表中的max.od大于所要求的odmax，則這些彈簧應(yīng)排除。列出剩下的彈簧型號(hào)及它們的最大外部直徑（max.od100psig） 。8.1.1.4.2 排除所有落在設(shè)計(jì)載荷ld之外的彈簧。列出剩下的彈簧型號(hào)及它們的載荷范圍。8.1.1.4.3 如果要求安裝緩沖塊，則根據(jù)“緩沖塊”欄選擇有/ 無(wú)。列出剩下的彈簧型號(hào)。8.1.1.4.4 如果設(shè)計(jì)高度dh已知，則根據(jù)表中“設(shè)計(jì)高度范圍”欄，可以進(jìn)一步排除不滿足要求的彈簧。如果設(shè)計(jì)高度dh未知，則進(jìn)行步驟4.5 。列出所有剩下的彈簧型號(hào)及它

21、們的設(shè)計(jì)高度范圍。8.1.1.4.5 根據(jù)“彈簧沖程”欄，排除所有低于要求的沖程的彈簧。列出所有剩下的彈簧型號(hào)及它們的沖程值。8.1.1.4.6 如果總成件高度限制hc和 he已知，對(duì)剩下的彈簧在表中的最小壓縮量hc-min和最大伸長(zhǎng)量he-max進(jìn)行比較，排除那些hc-min大于 hc或者 he-max小于 he的空氣彈簧，即hc和 he必須落在 hc-min, he-max之內(nèi)。列出剩下的彈簧型號(hào)及它們的最小壓縮量hc-min和最大伸長(zhǎng)量he-max。如果 dh未知，進(jìn)行步驟五；如果dh已知，跳過(guò)第五步，進(jìn)行第六步。8.1.1.5 第五步查看剩下的每一個(gè)空氣彈簧的動(dòng)態(tài)特性表，如表5 為型號(hào)

22、為1r12-092 空氣彈簧的動(dòng)態(tài)特性表。表 5. 動(dòng)態(tài)特性表 (1r12-092) 設(shè)計(jì)高度(inch) 載荷 (ib) 壓力 (psig) 彈簧比率(ib/in) 固有頻率(hz) 6-14 16.5 2000 29 396 1.40 3000 43 581 1.38 5000 71 902 1.33 6000 86 1063 1.32 7000 100 1211 1.30 13.3 2000 29 424 1.43 3000 43 583 1.38 5000 69 830 1.28 6000 83 962 1.25 7000 95 1092 1.23 10.5 2000 27 627 1

23、.75 3000 41 794 1.62 5000 68 1159 1.50 6000 80 1315 1.47 7000 94 1485 1.43 每種空氣彈簧的動(dòng)態(tài)特性表中列出了三種設(shè)計(jì)高度（如表4 列出了dh=10.5，13.3 ，16.5 ） 。然后，根據(jù)表 2 或 3，分別對(duì)應(yīng)于三種不同的設(shè)計(jì)高度，列出dh 、hc-min、he-max、hc和 he。列表形式為 ( 以 1r12-092 為例。注： c、e 在第一步已給出) 表 6. 型號(hào)dh hc-minhe-maxhc=dh-c he=dh+e 1r12-092 10.5 7.7 21.1 5.25 16.65 13.3 7.7

24、 21.1 8.05 19.45 16.5 7.7 21.1 11.25 22.65 排除所有 hchc-min或 hehe-max的彈簧，從而得到所要求的彈簧（如表中dh=13.3 時(shí)滿足要求） 。需要說(shuō)明的是，如果實(shí)際應(yīng)用中有最大高度的限制，則應(yīng)該將此限制高度作為he-max。譬如，若最大高度限制為20，則表6 中的 he-max原為 21.1 應(yīng)改為 20。列出所有剩下的彈簧型號(hào)及hc、hc-min、he和 he-max值。8.1.1.6第六步如果給定懸架的固有頻率范圍fn，則空氣彈簧的固有頻率范圍fs可以由下式計(jì)算得到：rnslff由動(dòng)態(tài)特性表5，列出空氣彈簧在設(shè)計(jì)載荷ld時(shí)的固有頻率

25、fs*。如果表中沒(méi)有列出設(shè)計(jì)載荷ld下的結(jié)果， 但設(shè)計(jì)載荷落在表中列出的某兩個(gè)載荷之間，則應(yīng)該對(duì)固有頻率進(jìn)行線性插值，比如， 假設(shè) ld6833，則 fs*可以由下面的線性插值表達(dá)式求出：25. 123. 123.16000700068337000*sf計(jì)算得到fs*1.233hz 。判斷 fs*是否落在空氣彈簧的固有頻率fs的范圍內(nèi)，若不滿足，則將該種空氣彈簧排除。選擇剩下的空氣彈簧。8.1.1.7第七步這一步要確定空氣彈簧在設(shè)計(jì)載荷ld下的最大線壓力p。 首先查看一下常壓下“載荷變形” 曲線，如圖三。7-14 圖三常壓下“載荷變形”曲線在圖三中，過(guò)設(shè)計(jì)載荷ld6833 劃一條水平線，過(guò)設(shè)計(jì)

26、高度dh 13.3 劃一條垂直線，兩條線的交點(diǎn)處的壓力即為要確定的最大線壓力p。由于此點(diǎn)落在80-100psig 之間，因此，可以通過(guò)線性插值來(lái)得到此點(diǎn)處的壓力。如，在dh=13.3 處， p1=80psig 下的載荷約為l1 7400，p2=100psig 下的載荷約為l2 5900，所以， ld6833 下的壓力p為801001005900740068337400p求得 p 92(psig) 。判斷最大線壓力p是否在給定的允許線壓力以內(nèi)，若不滿足，則應(yīng)該排除。8.1.1.8第八步參看某設(shè)計(jì)高度時(shí)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)曲線圖。如圖四為1r12-092 型彈簧在設(shè)計(jì)高度dh=13.3 時(shí)的 “動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)曲線

27、圖” 。其橫坐標(biāo)表示彈簧高度；左下縱坐標(biāo)表示載荷（相應(yīng)曲線稱為“載荷變形”曲線）；右上縱坐標(biāo)表示壓力（相應(yīng)曲線表示“壓力變形”曲線）。此曲線圖表明該空氣彈簧在設(shè)計(jì)高度dh 13.3 時(shí)的載荷分別為：l1=2000；l2=3000；l3=5000；l4=6000；l5=7000；壓力分別為： p1=29；p2=43；p3=69；p4=83；p5=95。此數(shù)據(jù)來(lái)源于表5“動(dòng)態(tài)特性表” 。注意到：盡管“動(dòng)態(tài)特性表”中給出了三種設(shè)計(jì)高度下的載荷、壓力、彈簧剛度比率及固有頻率等參數(shù)數(shù)據(jù)，但只有中間設(shè)計(jì)高度下的數(shù)據(jù)在“動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)曲線圖”畫(huà)出。由于此時(shí)的設(shè)計(jì)高度dh 13.3 ，因此實(shí)際彈簧壓縮量hc dh

28、c 13.3 5.25 8.05 ；彈簧的伸長(zhǎng)量 hedh e13.3 6.15 19.45 ；由第七步可知，在設(shè)計(jì)高度dh 13.3 ，載荷 ld6833 下的壓力p92（psig） 。然后過(guò)“動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)曲線圖” 中 dh 13.3 ，壓力 p92 點(diǎn)處， 劃一條 “平行” 曲線， 此曲線的兩個(gè)端點(diǎn)高度分別為hc=8.05 ；he=19.45 。曲線劃好后，可初步估計(jì)對(duì)應(yīng)這兩個(gè)端點(diǎn)處的壓力分別為219（psig）和 47（psig） 。8-14 圖四1r12-092 型彈簧在設(shè)計(jì)高度dh=13.3 時(shí)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)曲線圖因此，在設(shè)計(jì)高度dh 13.3 ，載荷 ld6833 時(shí)，其壓力范圍近似為47

29、219（psig） 。從技術(shù)角度看，對(duì)于good&year公司資料中提供的空氣彈簧，只要其壓力范圍在10220（psig） ，都認(rèn)為是合格的。 當(dāng)然，不同的彈簧， 其壓力范圍的要求也不一樣。這些壓力范圍需要空氣彈簧廠家提供。排除不符合壓力范圍要求的彈簧。第九步根據(jù)第一步數(shù)據(jù)記錄表中的“環(huán)境條件”欄，選擇符合環(huán)境條件要求的空氣彈簧。8.1.2 空氣懸架設(shè)計(jì)計(jì)算(1) 、空氣彈簧的選擇計(jì)算：各參數(shù)變量的含義9-14 圖一空氣彈簧懸架結(jié)構(gòu)圖尺寸參數(shù)dw鉸點(diǎn)至輪軸的水平距離；ds鉸點(diǎn)至空氣彈簧中心線的水平距離；lr杠桿臂比率（ lr=ds/dw） ；axc輪軸最大壓縮量；axe輪軸最大伸長(zhǎng)量；

30、c 空氣彈簧壓縮量（c= axc lr） ；e 空氣彈簧伸長(zhǎng)量（e= axe lr） ；s 空氣彈簧沖程量（s=c+e） ；dh 給定的空氣彈簧設(shè)計(jì)高度；hc空氣彈簧最小壓縮量（hcdh-c） ；he空氣彈簧最大伸長(zhǎng)量（hedh+e ）; d 空氣彈簧允許空間直徑；odmax空氣彈簧在100psig 時(shí)的最大允許直徑（一般odmaxd2）ae有效面積（ fpae） ；n 懸架系統(tǒng)空氣彈簧的個(gè)數(shù)；負(fù)荷參數(shù)w 簧載總質(zhì)量；f 彈簧支撐力； （此力與所受載荷是一對(duì)作用力和反作用力）ld每個(gè)空氣彈簧的設(shè)計(jì)載荷；rdlnwlp 空氣彈簧線壓力；性能參數(shù)ff激振力頻率；fn懸架系統(tǒng)固有頻率；fs空氣彈簧固

31、有頻率（rnslff） ；k 空氣彈簧剛度；除非特別注明，一般指空氣彈簧在設(shè)計(jì)高度10mm時(shí)的剛度。正常工作范圍選擇圖（由空氣彈簧廠家提供）粗選10-14 圖二正常工作范圍選擇圖此圖的使用方法：在空氣彈簧的設(shè)計(jì)載荷ld處劃一條水平線（如圖紅線），如果所劃的線通過(guò)某個(gè)區(qū)域，則相應(yīng)的彈簧系列即為所要選擇的彈簧。如圖，大波紋管式和滾動(dòng)葉片式彈簧即為要選擇的彈簧。如果彈簧沖程s和（或）彈簧設(shè)計(jì)高度已知，則選擇范圍還可進(jìn)一步縮小。方法是：過(guò)所要求的總成件高度處劃一垂直線（如圖藍(lán)線） ，可知，只有滾動(dòng)葉片式彈簧滿足要求。空氣彈簧主要性能參數(shù)的精確選擇方法見(jiàn)本規(guī)范8.1.1 的內(nèi)容。8.2 減震器的設(shè)計(jì)計(jì)算1.相對(duì)阻尼系數(shù) 的選擇對(duì)于空氣懸架，取=0.25 0.35 2.減振器阻力系數(shù)的計(jì)算cm2式中： c 鋼板彈簧垂直剛度m簧載質(zhì)量3. 減振器阻力f的計(jì)算nvf式中： v=0.52m/s 減振器活塞運(yùn)動(dòng)速度通常在 v=01.0m/s 的范圍內(nèi)取n=1 為了減小路面不平傳遞給車身的沖擊，減振器拉伸行程和壓縮行程的阻力fe和 fc 取值有所不同，一般按下式計(jì)算：fffceffe8 .07 .08.3 穩(wěn)定桿主要參數(shù)的計(jì)算：參見(jiàn)汽車工程手冊(cè)設(shè)計(jì)篇第839頁(yè) 840頁(yè)。11-14 8.4 懸架系統(tǒng)橫向穩(wěn)定性計(jì)算：計(jì)算方法不限，計(jì)算出整車的側(cè)傾角（側(cè)向加速