礦用越野車懸架系統(tǒng)的設(shè)計

1、1第1章緒論1.1課題的背景和意義目前，礦用防爆車是礦藏開采行業(yè)迫切需要的生產(chǎn)設(shè)備之一，國內(nèi)大型礦藏井下運(yùn)輸車輛(包括人員運(yùn)送車、貨運(yùn)車輛)主要為4x2防爆車輛，還有3000輛以上非防爆車輛。從2008年4月起，國家安全監(jiān)督局己下文明令禁止井下使用非防爆車輛。由于井下道路狀況較差，形同越野路面，礦用越野防爆車對于提高井下勞動效率，改善工人的勞動條件和減輕勞動強(qiáng)度顯得尤為重要。我國目前尚未有此類產(chǎn)品，在用礦用越野車均為進(jìn)口產(chǎn)品，因此設(shè)計該

2、款車在替代進(jìn)口，結(jié)束國外公司的壟斷，研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的礦用越野車等方面具有重要的意義。國內(nèi)礦用井下越野車輛基本為澳大利亞的SMV及德國的PAUS壟斷，購買和維護(hù)費用高昂，制約其大量推廣使用，自主開發(fā)一款適合中國國情的，具有自主知識產(chǎn)權(quán)的礦用越野車顯得迫在眉睫。本論文研究的特種防爆礦用越野車國產(chǎn)化程度高，無論在購買成本和使用成本等方面都將大大低于進(jìn)口產(chǎn)品，設(shè)計針對性較強(qiáng)，在性能上將更加適應(yīng)我國井下作業(yè)，針對井下作業(yè)車這一細(xì)分市場其前景

3、非常看好。雖然國內(nèi)學(xué)者對普通汽車懸架的設(shè)計己經(jīng)進(jìn)行了大量的研究工作，如多連桿獨立懸架、雙橫臂獨立懸架等。但對一些特種車輛的懸架設(shè)計研究很少，如該礦用作業(yè)越野防爆車的多連桿非獨立懸架。如果把普通汽車的懸架設(shè)計經(jīng)驗套加在此特種汽車懸架設(shè)計的研究上，是不合適的。因此，有必要將其作為特殊對象來加以研究。該特種礦用作業(yè)車是應(yīng)我國某礦生產(chǎn)現(xiàn)場人員的強(qiáng)烈要求，為提高工作效率、減少安全事故專門開發(fā)的4x4防爆車輛。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀在國外，汽車懸架運(yùn)

4、動學(xué)的研究起步較早，幾乎是隨著獨立懸架的誕生就開始了，而汽車懸架彈性運(yùn)動學(xué)的研究是在上世紀(jì)80年代興起的。[德]耶爾森.賴姆帕爾著的《汽車底盤基礎(chǔ)》對車輪定位參數(shù)做了準(zhǔn)確的定義，著重分析了車橋運(yùn)動學(xué)和彈性運(yùn)動學(xué)時軸距、輪距、側(cè)傾軸線和前輪定位參數(shù)的變化對懸架性能的影響以及對整車操縱穩(wěn)定性的影響。阿達(dá)姆措莫托著的《汽車行駛性能》和安培正人著的《汽車的運(yùn)動與操縱》介紹了懸架運(yùn)動學(xué)對汽車行駛性能的影響，并對懸架彈性運(yùn)動學(xué)對汽車操縱穩(wěn)定性的影響

5、進(jìn)行了較為系統(tǒng)的分析。德國WolfgangMatschinsky3第2章懸架結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計及主要參數(shù)的確定2.1懸架的概論懸架的形式根據(jù)其是用于可轉(zhuǎn)向的前橋，還是后橋，是用于驅(qū)動橋，還是非驅(qū)動橋而有所不同。按照導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的形式不同，懸架基本上可以分為非獨立懸架和獨立懸架兩大類。屬于后者的有雙橫臂式懸架、麥弗遜式懸架、縱臂式懸架以及斜置單臂式懸架等。在所有非獨立懸架中，車橋在整個彈簧行程范圍內(nèi)運(yùn)動，為此必須提供車橋上方的空間。對于后橋來說，

6、這就要減小行李箱空間，并使備胎布置困難而對于前橋來說，車橋要布置在發(fā)動機(jī)下方，為了獲得足夠的彈簧壓縮行程，即不可避免地要抬高發(fā)動機(jī)或者是把它后移。由于這個原因，非獨立懸架用于前橋常常是在載貨汽車以及全輪驅(qū)動的多用途轎車中汽車懸架包括彈性元件，減振器和傳力裝置等三部分，這三部分分別起緩沖，減振和力的傳遞作用。從轎車上來講，彈性元件多指螺旋彈簧，它只承受垂直載荷，緩和及抑制不平路面對車體的沖擊，具有占用空間小，質(zhì)量小，無需潤滑的優(yōu)點，但由于

7、本身沒有摩擦而沒有減振作用。減振器指液力減振器，是為了加速衰減車身的振動，它是懸架機(jī)構(gòu)中最精密和復(fù)雜的機(jī)械件。傳力裝置是指車架的上下擺臂等叉形剛架、轉(zhuǎn)向節(jié)等元件，用來傳遞縱向力，側(cè)向力及力矩，并保證車輪相對于車架(或車身)有確定的相對運(yùn)動規(guī)律。2.2獨立懸架和非獨立懸架的特點雙橫臂獨立懸架的特點是在汽車的每一側(cè)均有兩根橫臂，橫臂外端通過球鉸與轉(zhuǎn)向節(jié)軸連接。兩橫臂可使車輪的上下跳動符合所需的運(yùn)動學(xué)特性，并由橫臂傳力給車身。但是側(cè)向力會產(chǎn)生

8、一個附加力矩，使得曲線行駛時汽車車身的側(cè)傾度增大，這是一個缺點。擺臂需用支座支承，這些支座會在載荷下變形，并影響懸架剛度；由于支座中的橡膠件的扭轉(zhuǎn)使得剛度增大，或是由于部件之間的相互滑動增大了摩擦。因此，要盡可能的減小曲線行駛時車身的側(cè)傾。通過采用較硬的彈簧，附加橫向穩(wěn)定桿或是增大側(cè)傾中心的高度可以達(dá)到這一目的。不等臂雙橫臂上臂比下臂短。當(dāng)汽車車輪上下運(yùn)動時，上臂比下臂運(yùn)動弧度小。這將使輪胎上部輕微地內(nèi)外移動，而底部影響很小。這種結(jié)構(gòu)有