某重型牵引车后桥稳定杆前翻故障分析及整改

徐垒，甘林，贾大权

（安徽江淮汽车集团股份有限公司海外汽车研究所，安徽 合肥 230022）

前言

当车辆行驶在不平整路面或转弯时，车身将会发生倾斜。为了车身的侧倾量，常在悬架中布置横向稳定杆。在车辆行驶过程中，稳定杆会随悬架的状态而运动。为保证稳定杆正常工作，要求其在整个运动轨迹中无死角。

某重型牵引车在通过“双减速带”（如图1所示）时发生后桥稳定杆前翻，稳定杆无法回位而丧失了原有功能。针对此问题，本文章分析分析其故障原因，并对设计标准进行校核和改进。

1 故障分析

1.1 故障发生模式

该重型牵引车驱动形式为6×4，后悬架采用平衡悬架结构，后桥稳定杆的连接形式见图2。

图1 双减速带

图2 后桥稳定杆连接形式

后桥稳定杆支架固定在车架上，其分别与后桥和后稳定杆吊架连接。稳定杆可绕后桥上的C点旋转，稳定杆吊架可绕其与后稳定杆支架的连接点A点旋转，后稳定杆与稳定杆吊架也可以绕两者的连接点B旋转。

以车架为参考，随着后桥向下运动，后稳定杆与稳定杆吊架支架的夹角逐渐增大，当两者的夹角达到180度（见图3），此时后桥中心到车架下翼面的垂直距离，用h1表示。

图3 后稳定杆与吊架连成直线

图4 后稳定杆前翻

后桥继续向下运动，后稳定杆在惯性作用下会继续向前运动，造成后桥稳定杆前翻，如图4所示。

1.2 理论分析

通过以上分析可知，当后桥下跳到桥心与车架下表面距离为h1时，就可能造成后桥稳定杆前翻。故通过计算后桥下跳到极限位置（无稳定杆约束的情况）时后桥中心到车架下翼面的垂直距离h2，再与h1比较，就可以从理论上判断后桥稳定杆是否有前翻的风险。

通过对该故障车型悬架的运动状态的计算，可以得出以下数据：h1=461mm，h2=489mm。

两者比较：h1

通过对两数据的比较得知，在理论上该故障车型可能发生后桥稳定杆前翻的故障。

2 整改方案

为避免后稳定杆前翻故障的发生，要求 h1>h2，故可以从以下两方面对该问题进行整改。

2.1 减小h2

平衡悬架后桥向下运动到极限位置如图5所示。中桥板簧座与缓冲块接触并压缩 1/2，后悬架板簧前端与中桥门框式板簧座内侧上方接触，板簧后端与后桥门框式板簧座内侧上方接触。

图5 后桥向下跳动的极限位置

通过以上分析可知，减小后桥向下跳动的高度可以通过以下方式实现：

（1）增加中桥缓冲块的厚度；

（2）增加板簧端部的厚度；

（3）减小中桥或后桥门框式板簧座的高度。

2.1 增大h1

根据图3可以可知，增大h1的方式为：

（1）增加后稳定杆支架的高度；

（2）增加后稳定杆吊架的长度；

（3）增加后稳定杆的长度（图2所示方向尺寸）。

以上三种方式均可增大h1，但第(3)种方式会减小后桥稳定杆的线刚度。

3 方案实施

考虑以上方案的可行性、简便性、对悬架结构的影响等因素，最终确定整改方案为：

3.1 增加板簧端部厚度

后悬架更换刚度相近的板簧，板簧端部从两片增加至 3片，端部厚度从20mm增加到40mm。采用该方案后，后桥下跳到极限位置时桥心到车架下翼面的垂直距离 h2=449 mm。

3.2 增加后稳定杆吊架的长度

后稳定杆吊架的长度从208mm增加到268mm，如图6所示。采用该方案后，后稳定杆与稳定杆吊架支架的夹角成180度时，后桥中心到车架下翼面的垂直距离h1=511mm。

图6 后稳定杆吊架

4 效果验证

按照以上方案对故障车型进行整改，整改后的车辆大批量排产，在通过“双减速带”时均未发生后桥稳定杆前翻的故障。且整改后车辆在市场上也未发生过后稳定杆前翻故障。

5 结论

本次整改首先通过理论分析说明了后桥稳定杆发生前翻故障的条件，以此为突破口找到稳定杆前翻故障的解决方案。并通过整改后车辆的验证效果说明理论分析的正确性。

参考文献

[1] 王望予.汽车设计[M].吉林大学出版社.2010.1.

[2] 阚萍.汽车构造与实例（下）[M].合肥工业大学出版社.2006.12.

[3] 王霄锋.汽车悬架和转向系统设计[M].北京∶清华大学出版社,2015. 1.