- 裝甲車輛懸掛系統(tǒng)設(shè)計
- 董明明 王夢瑤 梁迎港
- 1320字
- 2021-03-10 11:32:48
1.2 分類
車輛懸掛系統(tǒng)形式多樣,按照不同的分類標準可以分為不同的類型。
1.2.1 按彈性元件分類
懸掛系統(tǒng)按彈性元件分類可分為金屬彈簧懸掛系統(tǒng)和液氣懸掛系統(tǒng),金屬彈簧懸掛系統(tǒng)的彈性元件為螺旋彈簧或扭桿彈簧;液氣懸掛系統(tǒng)的彈性元件為油氣彈簧。
金屬彈簧懸掛系統(tǒng)中的螺旋彈簧主要用于輪式車輛,其減振元件為液壓筒式減震器,扭桿彈簧懸掛系統(tǒng)按照其阻尼元件的不同又可以分為扭桿彈簧+筒式減震器、扭桿彈簧+葉片式減震器和扭桿彈簧+摩擦式減震器。其中,扭桿彈簧+葉片式減震器形式懸掛系統(tǒng)用于我國的主戰(zhàn)坦克,而其他履帶式裝甲車主要采用扭桿彈簧+筒式減震器的形式。
油氣懸掛系統(tǒng)按布置形式進行區(qū)分:固定缸筒式、擺動缸筒式和肘內(nèi)式。固定缸筒式的動力缸對于車體固定,缸筒內(nèi)活塞通過連桿和平衡肘相連;擺動缸筒式動力缸的軸線隨車輪跳動而擺動,通常油氣彈簧的下連接點直接和平衡肘相連;肘內(nèi)式油氣懸掛的動力缸和平衡肘做成一個整體,可以有效地節(jié)省空間,便于總體布置。油氣彈簧可以加裝阻尼系統(tǒng),兼作減震器,按照阻尼閥的布置形式可以分為阻尼閥內(nèi)置式和阻尼閥外置式。阻尼閥內(nèi)置式結(jié)構(gòu)嚴整,便于布置,但阻尼閥的發(fā)熱會導(dǎo)致空氣彈簧氣體溫度顯著提高,影響車輛的靜平衡位置;外置式便于散熱,但管路復(fù)雜,不便于總體布置。為了布置方便,可充分利用民用車的零件,也可采用油氣彈簧和筒式減震器并聯(lián)使用的方式。
1.2.2 按參數(shù)可調(diào)與否分類
懸掛系統(tǒng)按照參數(shù)(彈性特性、阻尼特性)可調(diào)與否分為不可調(diào)的懸掛系統(tǒng)和可調(diào)的懸掛系統(tǒng)。
參數(shù)不可調(diào)的懸掛系統(tǒng)即我們通常所說的被動式懸掛系統(tǒng)。事實上,傳統(tǒng)的被動式懸掛并非全是參數(shù)不可調(diào)的,一些采用空氣彈簧懸掛系統(tǒng)的車輛安裝有感載閥,能根據(jù)懸掛質(zhì)量的變化,改變空氣彈簧的充氣壓力,以保證車輛的距地高度。上述車輛的懸掛雖然也屬于參數(shù)可調(diào)的懸掛系統(tǒng),但其參數(shù)調(diào)整的目的只是改變車高或車姿,并非車輛的振動特性。習(xí)慣上,仍然將上述懸掛系統(tǒng)歸為被動式懸掛系統(tǒng)。
可調(diào)的懸掛系統(tǒng)通常指的是電控懸掛系統(tǒng),其按照參數(shù)控制方式的不同分為主動懸掛系統(tǒng)和半主動懸掛系統(tǒng)。主動懸掛系統(tǒng)和半主動懸掛系統(tǒng)對懸掛系統(tǒng)參數(shù)的調(diào)節(jié)在本質(zhì)上是不同的。主動懸掛系統(tǒng)在懸掛質(zhì)量和非懸掛質(zhì)量之間有一個液壓制動器,可以在二者之間施加一個可控的力,來控制懸掛系統(tǒng)的響應(yīng)特性;半主動懸掛系統(tǒng)只控制懸掛系統(tǒng)的彈性元件和阻尼元件的參數(shù),使懸掛系統(tǒng)的參數(shù)始終處于最優(yōu)狀態(tài)。因此可以看出,主動懸掛系統(tǒng)和半主動懸掛系統(tǒng)的本質(zhì)區(qū)別在于懸掛質(zhì)量和非懸掛質(zhì)量之間是否有外力輸入,而并非一些文獻中所說的:主動懸掛系統(tǒng)能同時調(diào)節(jié)懸掛的彈性系數(shù)和阻尼系數(shù),半主動懸掛系統(tǒng)只能調(diào)節(jié)懸掛的阻尼系數(shù)。目前絕大多數(shù)裝甲車輛的半主動懸掛系統(tǒng)都只能對懸掛系統(tǒng)的阻尼系數(shù)進行調(diào)節(jié),而在使用(能夠發(fā)生彈性變形的)固體材料作為彈性元件的懸掛系統(tǒng)中,無法在不輸入外力的情況下實時按需改變懸掛系統(tǒng)的等效彈性系數(shù)。而對于空氣彈簧和油氣彈簧,剛度的調(diào)節(jié)往往是在主氣室之外又串聯(lián)一個副氣室,通過調(diào)節(jié)主、副氣室連通閥的開度來實現(xiàn):當連通閥關(guān)閉時,只有主氣室工作,剛度最大,隨著連通閥開度增大,懸掛剛度逐漸減小。當連通閥的阻力可以忽略時,相當于主、副氣室組成了一個大氣室,在此環(huán)境中工作時剛度最小。
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