车用大载荷独立悬架的制作方法

本发明涉及车辆领域，特别是涉及一种用于车底盘的悬架系统。

背景技术：

悬架是汽车的车架(或承载式车身)与车桥(或车轮)之间的一切传力连接装置的总称。其作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭，并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并减少由此引起的震动，以保证汽车能平顺地行驶。尤其对于特种车辆来说，其车底盘要求具有高机动性和高越野性，以使特种车底盘在任何载荷下都能具有良好的平顺性、操稳性、行驶安全性和通过性，但是现有的车辆悬架无法满足上述要求。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种能够使车底盘在任何载荷下都具有良好平顺性、操稳性、行驶安全性和通过性的车用大载荷独立悬架。

本发明车用大载荷独立悬架，包括油气弹簧，所述油气弹簧对称布置于车底盘的相对两侧，每侧的油气弹簧均分为至少一组，每组内的油气弹簧通过液压管路连通。

本发明车用大载荷独立悬架，其中所述油气弹簧的数量为四个，每侧有两个所述油气弹簧，每侧的两个油气弹簧为一组，每侧的两个油气弹簧通过液压管路连通。

本发明车用大载荷独立悬架，其中所述油气弹簧的数量为八个，每侧有四个所述油气弹簧，每侧的四个油气弹簧为一组，每侧的四个油气弹簧通过液压管路连通。

本发明车用大载荷独立悬架，其中所述油气弹簧的数量为八个，每侧有四个所述油气弹簧，每侧的四个油气弹簧分为两组，每组有两个油气弹簧，每组内的两个油气弹簧通过液压管路连通。

本发明车用大载荷独立悬架，其中所述油气弹簧的数量为12个，每侧有6个所述油气弹簧，每侧的6个油气弹簧分为两组，每组有3个油气弹簧，每组内的3个油气弹簧通过液压管路连通。

本发明车用大载荷独立悬架，其中所述油气弹簧的数量为16个，每侧有8个所述油气弹簧，每侧的8个油气弹簧分为两组，每组有4个油气弹簧，每组内的4个油气弹簧通过液压管路连通。

本发明车用大载荷独立悬架，其中所述独立悬架为双横臂式独立悬架。

本发明车用大载荷独立悬架，其中所述双横臂式独立悬架中的上横臂和下横臂均包括两个相对设置的摆臂，所述上横臂中的两个摆臂通过销子连接，所述下横臂中的两个摆臂也通过销子连接，所述上横臂中的两个摆臂均通过模具对称分模制成。

本发明车用大载荷独立悬架与现有技术不同之处在于本发明将车底盘每侧的油气弹簧通过液压管路连通，在具体操作过程中，根据车底盘的油气弹簧数量合理分组，当油气弹簧数量较少时，例如两轴车、三轴车和四轴车分别有4个油气弹簧、6个油气弹簧和8个油气弹簧，此时将车底盘每侧的油气弹簧只分为一组，也就是将每侧的所有油气弹簧通过液压管路连通；当油气弹簧数量较多时，例如六轴车和八轴车分别有12个油气弹簧和16个油气弹簧，此时将车底盘每侧的油气弹簧分为两组，将每组内的油气弹簧通过液压管路连通。这样能够保证同组油气弹簧各桥所承担的轴荷相同，从而起到平衡悬架的作用，能够使车底盘在任何载荷下都具有良好平顺性、操稳性、行驶安全性和通过性。

下面结合附图对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明车用大载荷独立悬架实施例一中的油气弹簧布置示意图；

图2为本发明车用大载荷独立悬架实施例二中的油气弹簧布置示意图；

图3为本发明车用大载荷独立悬架实施例三中的油气弹簧布置示意图；

图4为本发明车用大载荷独立悬架实施例四中的油气弹簧布置示意图；

图5为本发明车用大载荷独立悬架实施例五中的油气弹簧布置示意图；

图6为本发明车用大载荷独立悬架中的油气弹簧与上、下横臂的位置关系图；

图7为本发明车用大载荷独立悬架中的上横臂结构图；

图8为本发明车用大载荷独立悬架中的下横臂结构图。

具体实施方式

本发明车用大载荷独立悬架，包括油气弹簧1，所述油气弹簧1对称布置于车底盘的相对两侧，每侧的油气弹簧1均分为至少一组，每组内的油气弹簧1通过液压管路连通。

下面通过具体的实施例对本发明作进一步说明。

实施例一

如图1所示，本发明车用大载荷独立悬架应用于两轴车，其中所述油气弹簧1的数量为四个，每侧有两个所述油气弹簧1，每侧的两个油气弹簧1为一组，每侧的两个油气弹簧1通过液压管路连通。液压管路与车辆液压系统中的调高控制部分连接，所述调高控制部分连接高压油路和回油路。

实施例二

如图2所示，本发明车用大载荷独立悬架应用于四轴车，其中所述油气弹簧1的数量为八个，每侧有四个所述油气弹簧1，每侧的四个油气弹簧1为一组，每侧的四个油气弹簧1通过液压管路连通。液压管路与车辆液压系统中的调高控制部分连接，所述调高控制部分连接高压油路和回油路。

实施例三

如图3所示，本发明车用大载荷独立悬架应用于四轴车，其中所述油气弹簧1的数量为八个，每侧有四个所述油气弹簧1，每侧的四个油气弹簧1分为两组，每组有两个油气弹簧1，每组内的两个油气弹簧1通过液压管路连通。液压管路与车辆液压系统中的调高控制部分连接，所述调高控制部分连接高压油路和回油路。

实施例四

如图4所示，本发明车用大载荷独立悬架应用于六轴车，其中所述油气弹簧1的数量为12个，每侧有6个所述油气弹簧1，每侧的6个油气弹簧1分为两组，每组有3个油气弹簧1，每组内的3个油气弹簧1通过液压管路连通。液压管路与车辆液压系统中的调高控制部分连接，所述调高控制部分连接高压油路和回油路。

实施例五

如图5所示，本发明车用大载荷独立悬架应用于八轴车，其中所述油气弹簧1的数量为16个，每侧有8个所述油气弹簧1，每侧的8个油气弹簧1分为两组，每组有4个油气弹簧1，每组内的4个油气弹簧1通过液压管路连通。液压管路与车辆液压系统中的调高控制部分连接，所述调高控制部分连接高压油路和回油路。

如图6所示，并结合图7、8所示，本发明车用大载荷独立悬架为双横臂式独立悬架，所述双横臂式独立悬架中的上横臂2和下横臂3均包括两个相对设置的摆臂，所述上横臂2中的两个摆臂通过销子连接，所述下横臂3中的两个摆臂也通过销子连接，所述上横臂2中的两个摆臂均通过模具对称分模制成。

本发明将车底盘每侧的油气弹簧1通过液压管路连通，在具体操作过程中，根据车底盘的油气弹簧1数量合理分组，当油气弹簧1数量较少时，例如两轴车、三轴车和四轴车分别有4个油气弹簧1、6个油气弹簧1和8个油气弹簧1，此时将车底盘每侧的油气弹簧1只分为一组，也就是将每侧的所有油气弹簧1通过液压管路连通；当油气弹簧1数量较多时，例如六轴车和八轴车分别有12个油气弹簧1和16个油气弹簧1，此时将车底盘每侧的油气弹簧1分为两组，将每组内的油气弹簧1通过液压管路连通。这样能够保证同组油气弹簧1各桥所承担的轴荷相同，从而起到平衡悬架的作用，能够使车底盘在任何载荷下都具有良好平顺性、操稳性、行驶安全性和通过性。

车底盘每侧的油气弹簧1通过液压管路连通，能够保证车底盘行驶过程中各个支撑点载荷均匀，避免车架由于受到动态扭转载荷而引起的变形。连通式油气弹簧的动态特性直接决定着悬架系统的性能，在设计过程中，基于Aemsim平台，建立了连通式油气悬架的仿真模型，详细考虑了液压管路、液压弯头、蓄能器接头等阻尼元素，讨论了连通式油气悬架的动态特性、各桥之间的耦合作用；通过台架试验对模型进行了修正，对悬架系统的参数进行了优化设计。

利用ADAMS平台建立了特种车底盘整车动力学模型，利用Amesim建立了特种车底盘悬架系统模型，通过联合仿真的方法来研究悬架系统特性对车底盘的平顺性、操稳性和行驶安全性的影响，为悬架系统性能参数优化提供依据。

本发明车用大载荷独立悬架采用双横臂独立悬架导向机构，使得车架断面高度降低，进而降低了整车质心高度，提高车辆的平顺性、操纵稳定性及行驶安全性；悬架横臂与转向节之间采用轴套体连接，简化了悬架结构，节约了布置空间，提高了系统的可靠性。

在设计过程中，基于ADAMS建立了双横臂独立悬架模型，根据车轮跳动量，设置激振台架上下激振位移，计算跳动过程中的悬架车轮定位参数：车轮外倾角、主销后倾角、主销内倾角、轮距的变化等，综合考虑各个指标的影响，对悬架系统的硬点进行了优化。

本发明中的上横臂2设计成沿纵向截面对称，模具分型面位置为横臂水平中面，该位置上、下模具可对称分模，工艺性好，利于模具分型，降低次品率。为了满足横臂模锻要求，需要设计模具分型面。分型面设计直接关系到成形塑件的尺寸精度、表面质量、飞边大小、脱模难易和制造成本，是模具设计的关键之处。此次上横臂2设计成沿纵向截面对称，模具分型面位置为横臂水平中面，该位置上、下模具可对称分模，有利于模具分型，优化金属低倍流线，提高机械强度。图7中的上横臂2为模锻横臂，图8中的下横臂3为自由锻横臂。

设计过程中，针对不同工况进行CAE分析，对结构进行了进一步优化。

在仿真计算的基础上，对上下横臂2、3进行了刚度强度及疲劳寿命试验，试验结果表明横臂刚度强度满足设计要求，疲劳寿命合格。

本发明的效果如下：

基于Amesim建立了连通式油气弹簧仿真模型，并通过台架试验对模型进行了验证，对悬架系统参数进行了优化设计；基于Adams和Amesim建立了联合仿真模型，采用协同仿真的方法对特种车底盘的平顺性进行了研究，提高了仿真分析的精度；采用双横臂式独立悬架导向机构，使得车架断面高度降低，进而降低了整车质心高度。悬架横臂与转向节之间采用轴套体连接，简化了悬架结构，节约了布置空间，提高了系统的可靠性；悬架硬点及车轮定位参数经过优化设计，减小了车轮上下跳动时的轮距变化，减少了轮胎磨损；悬架横臂设计经过CAE分析，优化了结构，在保证刚度强度的前提下，节约了制造成本。

本发明已成功应用于XX-31AG型号车底盘，降低了车辆的质心高度，提高了车辆的平顺性、操纵稳定性和行驶安全性，满足了武器发射平台高机动性、越野性的使用要求。在悬架系统设计方面代表了新的设计方向，对专业发展起到了促进作用，具有广泛的应用前景，具有良好的经济前景。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。