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重型商用车辆和客车的动力学——振动环境
2025-04-07 14:12:11· 来源：机械工业出版社出版
空气悬架在20世纪80年代引人，自此逐步占领长途货车的市场，至少在后桥上如此。空气悬架有许多优点:一个是可内置调节，使车辆保持在一个恒定行驶高度，利于载荷处理，例如可拆卸车体;另一个大的优点是由于具有调节系统，空气悬架易于提供低的弹簧刚度;第三个优点是有恒定体积气体的空气弹簧提供正比于载荷的弹簧刚度，从而固有频率不变，因此，有利于部分装载时的隔振;第四个优点是空气悬架中的摩擦和寄生刚度通常非常小。空气悬架的缺点是比钢板弹簧悬架贵。空气悬架的固有频率范围是1~1.5Hz。
图19.10显示了一个沃尔沃6x4的后空气悬架，也可用于6x2和4x2。车轴由两个纵向反应杆和一个V形支柱控制，可以垂直和侧倾运动，但不可以仰旋转，以防止传动系振动。垂直和侧倾刚度分离，四个空气弹提供垂直刚度，而侧倾刚度由稳定杆获得。
悬架的阻尼是非常重要的。老式货车完全依靠摩擦阻尼，但是为了实现良好的振动环境，应当采用黏性阻尼。理想情况下，减振器应当只衰减共振，但是因为阻尼力取决于相对速度而不是频率，所以这是不可能做到的。因此，减振器不仅衰减共振，也增加了共振频率之间的力传递。因此，必须对不同振动环境和操纵情况下的阻尼特性进行优化和调整。现代被动减振器具有良好调整力的可能性，通常可以在三个速度范围塑造阻尼特性。图19.11给出了一个阻尼特性的实例。压缩力通常比伸张力低得多，以减少传递到车辆上的力。另一方面，过低的压缩力会降低控制或车辆“稳定性”。在非常低速情况下(低于0.05m/s)，阳尼力对于控制是相当重要的，无论是侧倾还是垂向，高阻尼是有利的。为了减少颠簸，阻尼特性通常是递减的。在中高速情况下，阻尼力不应高于衰减车轴共振时所需的阻尼力。
大多数重型货车采用刚性车轴，但大多数重型客车都采用独立前悬架。由于独立前悬架具有的优势，它在重型货车上也得到发展，主要优点是改善了振动环境和操纵性。然而，大多车辆的后桥悬架采用刚性轴。
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