[发明专利]一种空气悬架用横向推力杆设计方法

说明书

本发明涉及汽车空气悬架技术领域，特别是涉及一种空气悬架用推力杆设计方法，横向推力杆的左端通过第一转轴转动连接在车架的左侧，横向推力杆的右端转动连接在车桥的上端，首先确定横向推力杆的右端在XZ平面内所形成的弧形运动轨迹；然后在所述弧形运动轨迹的中点处作所述弧形运动轨迹的切线；然后将切线沿Y向投影至车架的左侧面上，形成安装定位线；将第一转轴的轴向垂直于安装定位线布置，使得横向推力杆的左端的中心点沿Y向在车架左侧面的投影位于安装定位线上；因此，第一转轴的轴线与弧形运动轨迹的中点的切线垂直，从而使得横向推力杆向橡胶套两侧的扭转角度一致，避免了橡胶套单侧受压过度。

技术领域

本发明涉及汽车空气悬架技术领域，特别是涉及一种空气悬架用推力杆设计方法。

背景技术

空气悬架是利用充进密闭气囊内的压缩空气作为承载和减震元件，并且在车桥和车架之间设置高度传感器，感知车辆高度的变化并输出信号，作为电磁阀的控制信号对气囊进行充放气，实现对车辆高度调整。由于空气悬架具有空满载偏频较低、空满载悬架高度不变、悬架高度可调等优势，因此空气悬架在商用车上的应用越来越广泛。

如图1所示，典型的空气悬架结构包括导向支架2、钢板弹簧3、车桥4、承载气囊5和横向推力杆6；车桥4的两端分别通过U型螺栓固定连接在位于车架1下端两侧的钢板弹簧3的中部。设车架1的长度方向为X向、车架1的宽度方向为Y向、车架1设有导向支架2的一端为前端、车架1设有承载气囊5的一端为后端；钢板弹簧3的前端通过导向支架2与车架1的下端连接，钢板弹簧3的后端通过承载气囊5与车架1的下端连接；横向推力杆6的左端连接在车架1的左侧，横向推力杆6的右端连接在车桥4的上端。

车辆行驶过程中，横向推力杆6的右端会随车桥4上下摆动，因此，横向推力杆6的左端通过第一转轴61转动连接在车架2上，第一转轴61的轴线平行于X向布置。根据对称半椭圆钢板弹簧的圆弧变形原理，车辆行驶过程中，钢板弹簧3与车桥4的连接点的运动轨迹为处于XZ平面内的圆弧线；由于车桥4与钢板弹簧3为刚性连接，因此横向推力杆6的右端的运动轨迹也为圆弧线。

由于横向推力杆6的第二端的运动轨迹为圆弧线，在横向推力杆6的右端沿圆弧形运动轨迹上下摆动的同时，横向推力杆6会产生扭转。如图2所示，为避免横向推力杆6因扭转角度过大而失效，多在第一转轴61的外侧包覆橡胶套62，从而提高横向推力杆6的抗扭性；然而，第一转轴61的轴线平行于X向布置，横向推力杆6扭转时，第一转轴61向橡胶套62两侧的摆动角度大小不一致，导致橡胶套62在摆动角度偏大的一侧受压过度，以致橡胶套62容易在横向推力杆6扭转角度偏大的一侧失效。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：横向推力杆向橡胶套两侧的扭转角度不一致，导致橡胶套在扭转角度偏大的一侧受压过度。

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种空气悬架用横向推力杆设计方法，横向推力杆的左端通过第一转轴转动连接在车架的左侧，所述横向推力杆的右端转动连接在车桥的上端，所述车桥的下端固定连接在钢板弹簧的中部，空气悬架用横向推力杆设计方法，包括以下步骤：

步骤S1、确定横向推力杆的右端在XZ平面内所形成的弧形运动轨迹；

步骤S2、在所述弧形运动轨迹的中点处作所述弧形运动轨迹的切线；将所述切线沿Y向投影至所述车架的左侧面上，形成安装定位线；

步骤S3、将所述第一转轴的轴向垂直于所述安装定位线布置；所述横向推力杆的左端的中心点沿Y向在所述车架的左侧面的投影位于所述安装定位线上。

作为优选方案，所述步骤S3后包括：

步骤S4、限定所述第一转轴在所述安装定位线上的位置，使得所述横向推力杆在上下摆动过程中的长度变化小于等于第一阈值。

作为优选方案，所述步骤S4包括：

步骤S41、确定所述弧形运动轨迹的最高点坐标和最低点坐标；