丁志恒

（陜西重型汽車(chē)有限公司，陜西 西安 710200）

某輪式起重機(jī)后懸架板簧銷(xiāo)的強(qiáng)度校核

丁志恒

（陜西重型汽車(chē)有限公司，陜西 西安 710200）

本文對(duì)某輪式起重機(jī)后懸架的推力桿以及板簧銷(xiāo)的受力進(jìn)行了詳盡的分析以及計(jì)算，為輪式起重機(jī)后懸架系統(tǒng)各總成的設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。

后懸架；板簧銷(xiāo)

CLC NO.:U463.8Document Code:AArticle ID:1671-7988(2014) 12-28-03

引言

推力桿主要應(yīng)用在載重車(chē)輛的平衡懸架上，連接著車(chē)架與車(chē)橋，其作用：一是傳遞牽引力、制動(dòng)力以及相應(yīng)的反作用力矩，二是車(chē)橋的定位，確保相關(guān)零部件的可靠性。板簧銷(xiāo)主要應(yīng)用在前軸以及單后橋懸架上，需要傳遞各種力和力矩。由于輪式起重機(jī)后懸架的獨(dú)特性，推力桿以及板簧銷(xiāo)在一個(gè)懸架上得到同時(shí)應(yīng)用，本文對(duì)某輪式起重機(jī)后

懸架的推力桿以及板簧銷(xiāo)的受力進(jìn)行了詳盡的分析以及計(jì)算，為輪式起重機(jī)后懸架系統(tǒng)各總成的設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。

1、輪式起重機(jī)基本情況介紹

輪式起重機(jī)作為專(zhuān)用設(shè)備，不存在超載等工況，其重心位置、載荷均比較固定，因此我們?cè)诘妆P(pán)部件受力分析時(shí)僅考慮額定載荷即可。輪式起重機(jī)在作業(yè)時(shí)，靠支腿撐起車(chē)架，底盤(pán)部分部件不參與因吊裝所引起的力以及力矩的傳遞，該工況也可忽略。

因此，本文將重點(diǎn)分析額定載荷時(shí)，最強(qiáng)制動(dòng)工況、最大驅(qū)動(dòng)力工況、倒車(chē)制動(dòng)工況時(shí)推力桿以及板簧銷(xiāo)的受力情況。

表1 整車(chē)參數(shù)表

2、不同工況下的推力桿受力以及板簧銷(xiāo)強(qiáng)度校核

FH1和FH1為支架承受的支撐力（FH1= FH2）

2.1 最大驅(qū)動(dòng)力工況

2.1.1 最大驅(qū)動(dòng)力工況輪胎近地點(diǎn)的最大驅(qū)動(dòng)力F選擇

確定該車(chē)型驅(qū)動(dòng)橋可能輸入的最大扭矩

發(fā)動(dòng)機(jī)能給傳遞給車(chē)橋的最大扭矩為：

車(chē)橋允許的最大輸入扭矩為：

因此：可以確定該車(chē)型驅(qū)動(dòng)橋可能輸入的扭矩最大為11286 N.m

確定驅(qū)動(dòng)輪接地點(diǎn)的最大驅(qū)動(dòng)力：

帶入相關(guān)參數(shù)后得：F總=122770N

考慮到該車(chē)為雙后橋驅(qū)動(dòng)，因此單橋產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力F為61385N。

2.1.2 最大驅(qū)動(dòng)力工況的動(dòng)態(tài)軸荷計(jì)算

如圖3所示：根據(jù)平衡條件有：

又靜態(tài)時(shí)：

將式（5）代入式（4）中得：

代入式（3）中得：

即得知?jiǎng)討B(tài)軸荷 G2d= G3d=131517 N

2.1.3 下推力桿的受力分析

如圖2所示：

2.1.4板簧銷(xiāo)的受力分析

如圖3所示：Fc=2*Fb=99407

2.1.5板簧銷(xiāo)的強(qiáng)度校核

板簧銷(xiāo)的材料為40Cr，調(diào)質(zhì)處理后其許用剪切應(yīng)力［τ］能夠達(dá)到430 MPa，許用擠壓應(yīng)力［σ］能夠達(dá)到800 MPa

a、剪切應(yīng)力校核

代入相關(guān)參數(shù)得∶τ=81.4 MPa≤［τ］

b、擠壓應(yīng)力校核

代入相關(guān)參數(shù)得∶σ=38 MPa≤［σ］

因此：最大驅(qū)動(dòng)力工況下，板簧銷(xiāo)強(qiáng)度足夠。

2.2 最強(qiáng)制動(dòng)力工況

2.2.1最強(qiáng)制動(dòng)工況輪胎接地點(diǎn)最大制動(dòng)力T2以及動(dòng)態(tài)軸荷計(jì)算

由于前中后均裝配ABS，因此，最強(qiáng)制動(dòng)時(shí)輪胎的附著能力全部可以利用， 即有：

根據(jù)平衡條件，具體見(jiàn)圖1，有：

而靜態(tài)時(shí)：G（L-a）= G1*L （5）

聯(lián)立以上可得知：

代入相關(guān)參數(shù)有：

2.2.2 下推力桿受力分析

2.2.3 板簧銷(xiāo)受力分析

有圖3得知：

2.2.4 板簧銷(xiāo)強(qiáng)度校核

a、剪切應(yīng)力校核

代入相關(guān)參數(shù)得∶τ=77 MPa≤［τ］

b、擠壓應(yīng)力校核

代入相關(guān)參數(shù)得∶σ=36 MPa≤［σ］

因此：最大驅(qū)動(dòng)力工況下，板簧銷(xiāo)強(qiáng)度足夠。

2.3最強(qiáng)倒車(chē)制動(dòng)工況

2.3.1 倒車(chē)制動(dòng)工況輪胎接地點(diǎn)最大制動(dòng)力T2以及動(dòng)態(tài)軸荷計(jì)算

由于前中后均裝配ABS，因此，最強(qiáng)倒車(chē)制動(dòng)時(shí)輪胎的附著能力全部可以利用。

即有：

根據(jù)平衡條件，具體見(jiàn)圖1，有：

而靜態(tài)時(shí)：G（L-a）= G1*L （5）

聯(lián)立以上可得知：

帶入相關(guān)參數(shù)有：

2.3.2下推力桿受力分析

2.3.3板簧銷(xiāo)受力分析

由圖3得知：F合= 198462 N

2.3.4板簧銷(xiāo)強(qiáng)度校核

a、剪切應(yīng)力校核

代入相關(guān)參數(shù)得∶τ=140.5 MPa≤［τ］

b、擠壓應(yīng)力校核

代入相關(guān)參數(shù)得：σ=66 MPa≤［σ］因此：最大驅(qū)動(dòng)力工況下，板簧銷(xiāo)強(qiáng)度足夠。

3、結(jié)論

某輪式起重機(jī)后懸架的板簧銷(xiāo)以及推力桿均能滿足使用要求，此外通過(guò)該計(jì)算，我們可以為輪式起重機(jī)后懸架系統(tǒng)各相關(guān)總成的設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。

[1]《汽車(chē)懸架論文集》蘇州大學(xué)出版社 陳耀明編著.

[2]《汽車(chē)?yán)碚摗窓C(jī)械工業(yè)出版社 余志生主編.

[3]《材料力學(xué)》西北工業(yè)大學(xué)出版社 張新占主編.

Strength Check Of the Derrick After Suspension Piate Spring Pin

Ding Zhiheng
(Shaanxi Heavy Duty Automobile Co., Ltd., Shaanxi Xi’an 710020)

This paper presented Strength Check Of the Derrick After Suspension Push rod assy and Piate Spring Pin ,It can provide other proportion of the Derrick After Suspension.

After Suspension; Piate Spring Pin

U463.8

A

1671-7988(2014)12-28-03

丁志恒，就職于陜西重型汽車(chē)有限公司。