第六章 汽车列车(5-6节)

六、挂车车轴
1．车轴结构
a
b
第六节 挂车的附属装置
一、支承装置
作用：半挂车与牵引车分离时，用来支撑半挂车 前部质量的装置；还可用来调节半挂车前部的高 度，便于牵引汽车与半挂车的挂接和脱挂。
二、支撑装置的位置
保证挂车满载时，负荷不超过半挂车总质量的 50%。
为保证和增大牵引汽车的附着质量，，改善其稳 定性，半挂车的质心因位于后轮轴之前，因此， 支撑装置应布置在后轮轴之前。
(3) 空气弹簧的特点
空气弹簧有比较理想的非线性弹性特性。在相同
的载荷（如F1）作用下，空气弹簧的静挠度f1比钢 板弹簧的静挠度f1'大很多，因而可以获得较低的振
动频率，提高汽车的行驶平顺性。
1 空气弹簧的弹性特性 2 钢板弹簧的弹性特性
(3) 空气弹簧的特点
空气弹簧本身的质量比较轻，因而簧下质量小。又 因为气囊内空气介质的内摩擦小，工作时几乎没有 噪声，对高频振动的吸收和隔声性能均良好。除此 之外，空气弹簧的寿命是钢板弹簧的2~3倍。
三、挂车的信号及安全装置
挂车需要设置行驶信号标志，备有转向灯、制动灯、 示廓灯及电系连接插头，并装有行车制动、驻车制 动、安全链和护栏等装置，保证车辆的安全行驶。
当挂车与牵引汽车连接时，需要将挂车的连接插头 插到牵引汽车的插座上。
半挂车的外部照明和信号装置应符合GB7258-2004 《机动车运行安全技术条件》和GB4785《汽车及 挂车外部照明和信号装置的安装规定》; 挂车护栏 装置应符合GB 11567.1《汽车和挂车侧面防护要 求》、GB 11567.2《汽车和挂车后下部防护要求》。
(2) 导向机构
由于空气弹簧只能承受垂 直载荷，所以在空气悬架 中必须设计导向机构来传 递纵向力和侧向力。导向 机构的形式很多。
在半挂车中通常采用钢板 弹簧导向机构。钢板弹簧 不仅起导向作用，也起一 部分弹性元件的作用。对 于混合式空气悬架来说， 汽车的纵向力、侧向力及 其力矩都是由钢板弹簧承 受的，这就要求钢板弹簧 具有很高的强度和刚度。
第五节 挂车悬架
挂车悬架是把挂车车架与车轴式车轮连接起来的 装置。
主要功能是传递作用在车轮和车架之间的各种力 和力矩，并减轻和消除路面通过车轴传给车架的 冲击载荷和振动，以改善挂车行驶的平顺性。
一、钢板弹簧平衡悬架
上置式
下置式
优 点：
可 以 降 低 挂 车 货 台 高 度
刚性平衡梁悬架
双摆动悬架系统
空气悬架
1. 空气悬架的组成
空气弹簧：利用密闭容器中空气的可压缩性制成的弹簧
空气悬架
(1)空气弹簧分类
a．囊式空气弹簧：以橡胶囊为主要元件
相同容积下，曲数越多弹簧刚度越低；过多的曲数使得弹簧 的横向稳定性变坏。因此，多数情况下采用双曲气囊。 囊式空气弹簧的刚度比膜式空气弹簧的要高。
采用空气弹簧时，必须设置能传递除垂直力以外的 其他各种力和力矩的杆系，因此悬架结构复杂；空 气弹簧对密封要求严格，不得漏气。除此之外，还 有悬架制造复杂、成本较高等缺点。
橡胶悬挂
橡胶悬挂适用于某些需谨慎运输的货物，如汽油、电器元 件及危险品等，以及需经常越野路面行驶的车辆等。它主 要有三角形橡胶悬挂和四边形橡胶悬挂两种形式。
还要负荷半挂车和牵引车的连接尺寸要求
第六节 挂车的附属装置
一、支wk.baidu.com装置
按传动机构分类为：
a．单级齿轮传动；b．双级齿轮传动； c．单双级混合式齿轮传动；d．三级齿轮传动
二、随车跳板
在挂车尾部，为装卸货物方便，可以选装两块对 称设置的跳板。
1
二、随车跳板
跳板由两根纵梁、1 若干跟横梁和钢板等焊接而成， 跳板上均布有钢制防滑条。跳板轴2和挂车的车 架尾部铰接。跳板助力弹簧5分别为左旋和右旋。 装卸货时，跳板放下，形成斜面，便于货物装卸。
都能为车辆提供良好的舒适性，最大程度的减轻由不平路面引起的振动，减轻 了驾驶员的疲劳，保护了车辆部件及货物的完整性，提高了车载部件的寿命。
5.弹性元件的损坏，不会影响整车的行使： 传统板簧结构，一旦板簧损坏，车辆则无法行驶。而装配橡胶悬架的车辆， 如果车辆行驶过程中弹性元件损坏，不会影响整车的行驶，可以将货物送到目 的地后，再实施更换，有效的避免了用户的直接或间接损失。
1．压力调节阀；2．储气筒 ；3、10．排放阀； 4．车轴提升控制阀； 5．提升气囊；6．升降阀； 7．高度控制阀；8．气囊；9．储气筒；11．空气滤清器
1.提升支承架；2.车轴支架；3.车轴；4.橡胶缓冲块；5.提升臂；6.提升气囊
提升机构工作原理图
空气悬架的使用特点
1、通过对气囊的充、放气，可以实现变换车身高度。在通 过坏路面时，升起车身，提高通过性；在良好路面时，降低 车身以降低质心高度，获得较好的行驶稳定性以及减少空气 阻力。 2、在部分载荷或空载时，挂车进行单轴或多轴提升，可减 少车轮磨损，同时增加驱动桥的附着力。当未提升的过载的 条件下，被提升的车轴能自动回位并参与承载。 3、匀高度控制阀在汽车列车左、右侧簧载质量不均时，保 证整车车身处于水平状态。用空簧悬架的车身侧倾角明显比 钢板弹簧的减小。 4、汽车列车行驶在路上，车轮对路面作用有冲击力，车速 越高冲击越大。在垂直、纵向和横向力的综合作用下，形成 对路面的剪切力，使路面形成凸包、波浪等而损坏。质量越 大对高速公路破坏程度就越严重。装空气弹簧后，车轮对路 面作用的动载荷要小，破坏程度得以减轻。
a．单曲气囊；b．双曲气囊；c．多曲气囊
空气悬架
(1)空气弹簧分类
a．囊式空气弹簧：以橡胶囊为主要元件
优点：结构简单，制造容易，成本低，橡胶模曲率变化 小，使用寿命长。
a．单曲气囊；b．双曲气囊；c．多曲气囊
b．膜式空气弹簧
根据橡胶气囊止口与接口的连接方式不同，膜式空气弹簧又有约 束膜式和自由膜式两种。约束膜式空气弹簧一般用螺栓夹紧密封；自 由膜式空气弹簧则采用气囊内压力自封(a、b)。
延时型高度控制阀避免了这种频繁工作的现象。延时型高度 控制阀一般延时时间为1～6s，通常使用时间为2～4s，延时 型高度控制阀的延时装置主要是用来产生阻尼，延缓阀门的 动作。延时装置常采用弹簧、油压、风压或它们的联合结构。
从国内外来看，延时型高度控制阀是普遍采用的一种阀体。
空气悬架系统原理图
1．轮胎；2．制动毂；3．中央枢轴；4．平衡梁
平衡梁4左右两个箱形结构的梁与前后车轴连接，形 成框架结构。平衡梁与车轴接合部位衬橡胶衬垫或孔形 橡胶部件，用来吸收行驶中产生的震动和位移。路面的 纵向不平度，主要靠平衡梁的摆动来适应。
这种悬架主要用于低俗运载货物的重型阶梯式、凹 梁式挂车。
双摆动悬架系统：用于超重型挂车，又称为 四轴悬架系统或串联式枢轴悬架系统。 优点：轮胎在行驶中既前后平衡又左右平衡， 在不平路面上具有较好的减震效果。
优点：刚度低，可通过改变底座形状来控制有效面积变化率来获 得较为理想的弹性特性。
缺点：寿命相对较小，承载能力较小
a ）、b)自由膜式； c)约束膜式
c．复合式空气弹簧
复合式空气弹簧的结构介于囊式与膜式之间，并具有膜式 空气弹簧刚度较低的特点。 缺点：复合式空气弹簧制造复杂，成本略高。
空气弹簧气囊工作环境恶劣，温度、压力不断变化，容易 受到酸碱物质的侵蚀。因此，要求气囊能适应-40~70℃的 温度变化，并能抗磷化物质、酸碱溶剂和臭氧等的侵蚀。 要求在24小时内降压不超过0.02MPa。
(3) 高度控制阀
高度控制阀是空气悬架系统的一个重要组成部分，其作用是 调节空气弹簧的内部气压，并使空气弹簧保持在一定的高度 范围内，来平衡外界的载荷。
高度控制阀根据阀门开闭对车身振动反应时间分为即时型和 延时型。
即时型高度控制阀即当车身有相对位移时，高度控制阀立刻 就有充、放气动作。
1-悬挂外管； 2-悬挂内管； 3-摇臂； 4-轮胎； 5-车轴； 6-车架
橡胶悬挂的特点 1.结构简单： 橡胶悬架结构简单，便于安装，减少装配时间，提高工作效率。 2.非簧载质量小： 由于橡胶元件自重轻，因此橡胶悬架的非簧载质量小，操控性能也就得以
提高，车辆自重也就得以降低，可以承载更多的货物。 3.无需润滑： 橡胶悬架具有免维护，免润滑的特点。 4. 舒适性强： 橡胶悬架具有变刚度的特点，无论在车辆的空载状态，还是在满载状态，