关于非公路矿用自卸车后悬挂缸的设计分析
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它性 能 。
无石 棉摩 擦 材 料 是 以多 种 金 属 、 有 机、 无 机 材 料 的纤维 或粉 末代 替 石 棉 作 为 增 强 材 料 ， 其 它 成 分
和制 造方 法 与 石 棉 模 压 摩 擦 材 料 大 致 相 同 。若 金 属纤维（ 多为 钢纤 维 ） 和粉 末 的含 量 在 ４ ０ 以上 ， 则 称 为 半金 属 摩 擦 材 料 ， 这种材 料在美 、 欧 各 国得 到
和舒 适性 能 。 本文 所 讨论 的非 公路 矿用 自卸 车 后 悬 挂缸 的分 析 设 计 ， 是 在 产 品 经过 初 步 设 计 后 ， 已经 确 定
了该 总成 的可利用 空 问 、 使 用 高度 、 固有频 率 、 空 载轴 荷 、 满 载 轴荷 后 ， 通 过 分析 确 定 其后 悬 挂 缸 的 充油 高度 、 充 气高 度 、 充气 压力 、 悬挂缸缸径 、 悬挂缸缸筒壁厚、 悬 挂 缸 活塞 杆 杆 径 及 相关 件 结 构 ，
从 而完成 后悬 挂缸 总成设计 。
关键 词 ： 非公 路
矿 用 自卸车
后 悬挂 缸
设计 分析 满 载 时后 悬 挂缸上 下 中心距
１ ． ３ 常规 资料 ：
１ 原始参数
１ ． １ 性 能参 数 轴荷 质量
空载 时
Ｈ满（ ｍｍ）
允 许 的后 悬 挂缸最 大 上下 中心距 Ｈ （ ｍｍ） Ｆ ｚ Ｋ （ ｋ ｇ ） 重 力加速 度 ｇ 一９ ８ ０ ０ ｍｍ／ ｓ
Ｃ
图２
２ ． ３ 满载 时气 体压 力 Ｐ ｍ
Ｐ ｍ —Ｆ ｍ ／ （ ７ ｃ × ／ ４ ） ／ ２ －２ Ｘｇ ｍ ／ 丌 ／ （ １ ￣／ ｍｍ２ ）
２ ． ４ 空载 时气 体压 力 Ｐ ｋ
ｇ ｋ —Ｆ ｍ ／ （ ｕ Ｘｄ ２ ／ ４ ） ／ ２ －２ ＸＦ ｋ ｝ ｛ 蠢 （ ｋ ｇ ／ ｍ ｍｅ
２ ． ５ 满 载 时气 体体 积 Ｖ
由 Ｆ＝ｄ×（ ｇＸｋ ／ ｎ ／ Ｖ） ／ ４得下式 ：
一ｇ×ｋ ×ｄ ／ （ ４ ×７ 【 ×Ｆ ｍ ） （ ｍｍａ ）
２ ． ６ 空载 时气体体 积 Ｖｋ —Ｐ × ／ Ｐｋ （ ｍｍａ ）
２ ． ７ 空载 与满载 时活 塞杆 伸 出量之 差 Ａ Ｌ
车
・ １ ７ ・
★ 设计 ・ 试验 ・ 研 究 ★
空 载 时 Ｆ ｋ （ ｋ ｇ ）
以后 桥 为受力 分 析 对象 ， 如 图 ２所示 ： 矢量 ＡＢ 为后 桥所 承 受 的轴 荷 ， 即地 面 对 后 桥 的作 用 力 ； 矢 量Ｂ Ｃ为 平衡 三 角架 对 后 桥 的 作 用 力 ； 矢量 Ｃ Ａ 为 后悬 挂 缸对 后桥 的作 用力 。
等非 金 属 粉 末 作 为 摩 擦 系 数 调 整 剂 ， 用 粉 末 冶 金 方 法 制 成 。其 抗 热 衰 退 和 抗 水 衰 退 性 能 好 ， 但 造
价高 ， 适 用 于 高 性 能 和 行 驶 条 件 恶 劣 的 车 辆 上 使用 。
树脂 配料 ， 使 衬 片或 衬 块具 有 不 同 的摩 擦 性 能 及 其
关 于 非 公 路 矿 用 自卸 车 后 悬 挂 缸 的设 计 分 析
本溪北方机械 重汽有限责任公 司 邹彬 米志辉
【 摘 要 】非 公路 自卸 车 的后 悬挂 缸是 矿 用 汽 车 的重 要 总 成部 件 之 一 。该 总成 把 车 架 与车 桥 弹 性 地联 接在 一起 ， 主 要功 用是 传递 作 用 在 车 架 与 车 桥 之 间 的力 和 力 矩 ， 用 于 减 缓 或 消 除 由于 路 面 不 平而传 递 给车 身 的动 载荷 。其 性 能 的 优 劣 ， 将 直 接 影 响非 公 路 矿 用 自卸 车 的平 顺 性 、 通 过 性 能
后 悬挂 缸缸 径 后 悬挂 缸杆 径
Ｄ（ ｍｍ ）
根据 后 悬 挂 缸 承 受 的 载 荷 ， 确 定 缸 筒 的 安 全 系数 初步 选用 联接 螺栓 的材 料 ， 确 定其抗 拉 强度
０ ＂ ｈ ２ （ ｋ ｇ ／ ｍｍ。 ）
ｄ（ ｍｍ）
２ ０ １ ３年 第 ２期
矿
用
汽
满 载 时 满 载 时后 悬挂缸 的 固有 频率
非 悬挂 质 量
Ｆ Ｚ Ｍ （ ｋ ｇ ） Ｆｍ （ Ｈ ）
Ｆ ｖ （ ｋ ｇ ）
气体 变化 系数 初 步选用 缸筒 材料 ， 确定 其抗 拉强 度
ｋ －１ ． ３ ８
ｃ ｒ ｂ １ （ ｋ ｇ ／ ｍｍ。 ）
１ ． ２ 结构参数 如图 ｌ 所示
△ Ｌ ｌ －４ 来自百度文库（ Ｖｋ — ） ／ ａ ／ ｄ 。 （ ａｍ） ｒ
２ ． ８ 空载 时的 固有频 率 Ｆ ｋ
１ 一 润滑油嘴 ； ２ 一 充气阀 ；
各 种摩 擦 材 料 摩 擦 系 数 的 稳 定 值 约 为 ０ ． ３ ～ ０ ． ５ ， 少数可达 ０ ． ７ 。设 计 计 算 制 动 器 时 一 般 取 ０ ． ３ ～０ ． ３ ５ 。通 常 ， 摩 擦 系 数 愈 高 的 材 料 其 耐 磨 性
愈差。
（ 收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ １ — ２ ６ ）
分（ 占总 质量 的 ６ ０ ～８ Ｏ ） ， 掺 上石 墨 粉 、 陶瓷 粉
声 消除 剂 （ 主要成 分 为 石 墨 ） 等混合后 ， 在 高温 下 模
压成 型 的 。模 压 材 料 的挠 性 较 差 ， 故 应 按 衬 片或 衬 块规 格模 压 。其 优 点 是 可 以选 用 各 种 不 同 的 聚 合
★ 设 计 ・试验 ・ 研 究 ★
以石 棉 纤维 为 主并 与 树脂 粘 结 剂 、 调 整摩 擦 性 能 的 填充 剂 （ 由无 机 粉粒 及 橡 胶 、 聚合树脂等配成） 与 噪
广泛应 用 ， 已成 为制 动摩 擦材 料 的主流 。 粉末 冶 金摩 擦 材 料 是 以铜 粉 或 铁 粉 为 主 要 成
无石 棉摩 擦 材 料 是 以多 种 金 属 、 有 机、 无 机 材 料 的纤维 或粉 末代 替 石 棉 作 为 增 强 材 料 ， 其 它 成 分
和制 造方 法 与 石 棉 模 压 摩 擦 材 料 大 致 相 同 。若 金 属纤维（ 多为 钢纤 维 ） 和粉 末 的含 量 在 ４ ０ 以上 ， 则 称 为 半金 属 摩 擦 材 料 ， 这种材 料在美 、 欧 各 国得 到
和舒 适性 能 。 本文 所 讨论 的非 公路 矿用 自卸 车 后 悬 挂缸 的分 析 设 计 ， 是 在 产 品 经过 初 步 设 计 后 ， 已经 确 定
了该 总成 的可利用 空 问 、 使 用 高度 、 固有频 率 、 空 载轴 荷 、 满 载 轴荷 后 ， 通 过 分析 确 定 其后 悬 挂 缸 的 充油 高度 、 充 气高 度 、 充气 压力 、 悬挂缸缸径 、 悬挂缸缸筒壁厚、 悬 挂 缸 活塞 杆 杆 径 及 相关 件 结 构 ，
从 而完成 后悬 挂缸 总成设计 。
关键 词 ： 非公 路
矿 用 自卸车
后 悬挂 缸
设计 分析 满 载 时后 悬 挂缸上 下 中心距
１ ． ３ 常规 资料 ：
１ 原始参数
１ ． １ 性 能参 数 轴荷 质量
空载 时
Ｈ满（ ｍｍ）
允 许 的后 悬 挂缸最 大 上下 中心距 Ｈ （ ｍｍ） Ｆ ｚ Ｋ （ ｋ ｇ ） 重 力加速 度 ｇ 一９ ８ ０ ０ ｍｍ／ ｓ
Ｃ
图２
２ ． ３ 满载 时气 体压 力 Ｐ ｍ
Ｐ ｍ —Ｆ ｍ ／ （ ７ ｃ × ／ ４ ） ／ ２ －２ Ｘｇ ｍ ／ 丌 ／ （ １ ￣／ ｍｍ２ ）
２ ． ４ 空载 时气 体压 力 Ｐ ｋ
ｇ ｋ —Ｆ ｍ ／ （ ｕ Ｘｄ ２ ／ ４ ） ／ ２ －２ ＸＦ ｋ ｝ ｛ 蠢 （ ｋ ｇ ／ ｍ ｍｅ
２ ． ５ 满 载 时气 体体 积 Ｖ
由 Ｆ＝ｄ×（ ｇＸｋ ／ ｎ ／ Ｖ） ／ ４得下式 ：
一ｇ×ｋ ×ｄ ／ （ ４ ×７ 【 ×Ｆ ｍ ） （ ｍｍａ ）
２ ． ６ 空载 时气体体 积 Ｖｋ —Ｐ × ／ Ｐｋ （ ｍｍａ ）
２ ． ７ 空载 与满载 时活 塞杆 伸 出量之 差 Ａ Ｌ
车
・ １ ７ ・
★ 设计 ・ 试验 ・ 研 究 ★
空 载 时 Ｆ ｋ （ ｋ ｇ ）
以后 桥 为受力 分 析 对象 ， 如 图 ２所示 ： 矢量 ＡＢ 为后 桥所 承 受 的轴 荷 ， 即地 面 对 后 桥 的作 用 力 ； 矢 量Ｂ Ｃ为 平衡 三 角架 对 后 桥 的 作 用 力 ； 矢量 Ｃ Ａ 为 后悬 挂 缸对 后桥 的作 用力 。
等非 金 属 粉 末 作 为 摩 擦 系 数 调 整 剂 ， 用 粉 末 冶 金 方 法 制 成 。其 抗 热 衰 退 和 抗 水 衰 退 性 能 好 ， 但 造
价高 ， 适 用 于 高 性 能 和 行 驶 条 件 恶 劣 的 车 辆 上 使用 。
树脂 配料 ， 使 衬 片或 衬 块具 有 不 同 的摩 擦 性 能 及 其
关 于 非 公 路 矿 用 自卸 车 后 悬 挂 缸 的设 计 分 析
本溪北方机械 重汽有限责任公 司 邹彬 米志辉
【 摘 要 】非 公路 自卸 车 的后 悬挂 缸是 矿 用 汽 车 的重 要 总 成部 件 之 一 。该 总成 把 车 架 与车 桥 弹 性 地联 接在 一起 ， 主 要功 用是 传递 作 用 在 车 架 与 车 桥 之 间 的力 和 力 矩 ， 用 于 减 缓 或 消 除 由于 路 面 不 平而传 递 给车 身 的动 载荷 。其 性 能 的 优 劣 ， 将 直 接 影 响非 公 路 矿 用 自卸 车 的平 顺 性 、 通 过 性 能
后 悬挂 缸缸 径 后 悬挂 缸杆 径
Ｄ（ ｍｍ ）
根据 后 悬 挂 缸 承 受 的 载 荷 ， 确 定 缸 筒 的 安 全 系数 初步 选用 联接 螺栓 的材 料 ， 确 定其抗 拉 强度
０ ＂ ｈ ２ （ ｋ ｇ ／ ｍｍ。 ）
ｄ（ ｍｍ）
２ ０ １ ３年 第 ２期
矿
用
汽
满 载 时 满 载 时后 悬挂缸 的 固有 频率
非 悬挂 质 量
Ｆ Ｚ Ｍ （ ｋ ｇ ） Ｆｍ （ Ｈ ）
Ｆ ｖ （ ｋ ｇ ）
气体 变化 系数 初 步选用 缸筒 材料 ， 确定 其抗 拉强 度
ｋ －１ ． ３ ８
ｃ ｒ ｂ １ （ ｋ ｇ ／ ｍｍ。 ）
１ ． ２ 结构参数 如图 ｌ 所示
△ Ｌ ｌ －４ 来自百度文库（ Ｖｋ — ） ／ ａ ／ ｄ 。 （ ａｍ） ｒ
２ ． ８ 空载 时的 固有频 率 Ｆ ｋ
１ 一 润滑油嘴 ； ２ 一 充气阀 ；
各 种摩 擦 材 料 摩 擦 系 数 的 稳 定 值 约 为 ０ ． ３ ～ ０ ． ５ ， 少数可达 ０ ． ７ 。设 计 计 算 制 动 器 时 一 般 取 ０ ． ３ ～０ ． ３ ５ 。通 常 ， 摩 擦 系 数 愈 高 的 材 料 其 耐 磨 性
愈差。
（ 收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ １ — ２ ６ ）
分（ 占总 质量 的 ６ ０ ～８ Ｏ ） ， 掺 上石 墨 粉 、 陶瓷 粉
声 消除 剂 （ 主要成 分 为 石 墨 ） 等混合后 ， 在 高温 下 模
压成 型 的 。模 压 材 料 的挠 性 较 差 ， 故 应 按 衬 片或 衬 块规 格模 压 。其 优 点 是 可 以选 用 各 种 不 同 的 聚 合
★ 设 计 ・试验 ・ 研 究 ★
以石 棉 纤维 为 主并 与 树脂 粘 结 剂 、 调 整摩 擦 性 能 的 填充 剂 （ 由无 机 粉粒 及 橡 胶 、 聚合树脂等配成） 与 噪
广泛应 用 ， 已成 为制 动摩 擦材 料 的主流 。 粉末 冶 金摩 擦 材 料 是 以铜 粉 或 铁 粉 为 主 要 成