扭桿

2007）抗側(cè)滾扭桿是現(xiàn)代軌道車輛中的重要安全部件，軌道車輛在過曲線以及遭遇側(cè)風(fēng)時(shí)需要其提供抗側(cè)滾力矩來防止車輛發(fā)生傾覆，因此抗側(cè)滾扭桿需要有足夠的強(qiáng)度保證運(yùn)行安全，但同時(shí)為滿足乘客的乘車舒適性，其側(cè)滾剛度又不能太大。當(dāng)側(cè)滾剛度確定后，扭桿在車體與轉(zhuǎn)向架之間的安裝參數(shù)對扭桿軸強(qiáng)度有著重要的影響。在軌道車輛設(shè)計(jì)中，一般在動(dòng)力學(xué)計(jì)算確定側(cè)滾剛度后，主機(jī)廠通常會(huì)給出抗側(cè)滾扭桿與車體及轉(zhuǎn)向架之間的接口參數(shù)，而扭桿軸直徑由供應(yīng)商根據(jù)側(cè)滾剛度設(shè)計(jì)。因此，當(dāng)抗側(cè)滾剛度與

采用的正方形截面扭桿彈簧進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與參數(shù)優(yōu)化，并利用有限元分析軟件ANSYS/Workbench完成靜力學(xué)仿真與優(yōu)化驗(yàn)證，確保機(jī)構(gòu)測試性能滿足設(shè)計(jì)需求。1 工作原理舵機(jī)變梯度負(fù)載機(jī)構(gòu)通過控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)舵機(jī)對主軸施加扭矩，扭矩傳遞至扭桿彈簧，導(dǎo)致其沿軸向扭轉(zhuǎn)變形，扭桿彈簧固定端由扭矩傳感器反饋扭矩大小，扭桿加力端由旋轉(zhuǎn)編碼器反饋旋轉(zhuǎn)角度。移動(dòng)扭桿彈簧固定端整體機(jī)構(gòu)能夠調(diào)整扭桿彈簧受扭長度，不同的受扭長度能夠施加不同的扭矩梯度，工作原理如圖1所示。2 整體機(jī)構(gòu)

56）0 序 言扭桿鉸鏈組件是轎車行李箱蓋的關(guān)鍵部件之一，利用扭桿變形產(chǎn)生扭矩實(shí)現(xiàn)行李箱蓋的啟閉。扭桿結(jié)構(gòu)簡單，成本低，目前大多數(shù)家用轎車采用彎管式鉸鏈配扭桿啟閉行李箱。在轎車行李箱耐久性試驗(yàn)中，會(huì)出現(xiàn)扭桿斷裂失效，影響行李箱耐久目標(biāo)性能和人機(jī)操作性能。國內(nèi)外學(xué)者圍繞轎車行李箱扭桿開展了各種研究：李世澤等［1］建立扭桿行李箱系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析模型，對四連桿尺寸及扭桿參數(shù)進(jìn)行DOE優(yōu)化，提高了扭桿疲勞耐久性能；張智千［2］應(yīng)用力學(xué)原理和數(shù)學(xué)方法對扭桿彈簧受力原理

門設(shè)計(jì)中，采用了扭桿和阻尼器結(jié)構(gòu)，以解決下翻式尾門面臨的關(guān)鍵問題：開啟速度不受控且關(guān)閉力大（大于95 N），從而提升下翻尾門的性能。本文著重針對該車型下翻尾門的扭桿在耐久試驗(yàn)中出現(xiàn)的斷裂失效問題，提出更換材料及若干結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案。在結(jié)構(gòu)優(yōu)化過程中運(yùn)用了CAE 工具進(jìn)行應(yīng)力分析，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量，且縮短了設(shè)計(jì)周期。1 問題描述根據(jù)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，尾門子系統(tǒng)耐久試驗(yàn)需滿足3 萬次帶環(huán)境試驗(yàn)工況無開裂、異響和功能失效等問題。該車型尾門扭桿樣件安裝在白車身上進(jìn)行尾門子系

暉關(guān)鍵詞：尾門;扭桿;斷裂;受力分析;優(yōu)化中圖分類號(hào)：U463.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A0引言隨著消費(fèi)人群年齡及消費(fèi)觀念的轉(zhuǎn)變，汽車作為單一的代步工具功能已不能滿足消費(fèi)者的需求，對汽車使用性能的要求也日益提高。汽車除了外觀更加新穎、操控更加舒適便利以及更具智能化外，也在朝著好玩好用的方向發(fā)展。汽車尾門（即行李艙蓋，下文統(tǒng)稱為尾門）作為汽車尾部的一個(gè)重要部件，在其開啟后方便貨物取放。根據(jù)汽車尾門打開的方式不同，汽車尾門分為舉升式、側(cè)開式、對開式以及上部舉升下部下翻

lexsim，對扭桿熱處理前后生產(chǎn)線工藝流程建立了仿真模型，通過對現(xiàn)行的作業(yè)內(nèi)容、工時(shí)和作業(yè)人員等數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真測試，得到了產(chǎn)線生產(chǎn)能力、設(shè)備利用率。通過分析給出了優(yōu)化建議，生產(chǎn)線建設(shè)決策者可根據(jù)優(yōu)化建議綜合考慮后對生產(chǎn)線布局及工藝流程進(jìn)行優(yōu)化，以達(dá)到提高生產(chǎn)線產(chǎn)量及設(shè)備利用率的目的。論文所用的研究方法為扭桿生產(chǎn)企業(yè)提供了借鑒，具有一定的工程應(yīng)用價(jià)值。1 扭桿熱處理前后生產(chǎn)線作業(yè)流程分析扭桿是特種輪式車輛懸掛系統(tǒng)的重要零件，整體需求量大。其剛性、疲勞強(qiáng)度、綜

00011 序言扭桿彈簧是利用桿的扭轉(zhuǎn)彈性變形而起到彈簧作用的零件，在使用時(shí)，一端固定，另一端加扭轉(zhuǎn)負(fù)荷（即承受扭轉(zhuǎn)應(yīng)力）。扭桿彈簧結(jié)構(gòu)簡單，彈簧特性穩(wěn)定，不產(chǎn)生振顫，單位體積儲(chǔ)能大，彈簧體積較小，屬于小型輕量化產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于汽車、火車、坦克及裝甲車等行業(yè)[1]。由于扭桿彈簧是汽車座椅的直接受力零件，一方面起減振作用，另一方面增加乘員的舒適感，所以其性能的好壞直接決定汽車座椅的安全和舒適度[2]。某彈簧公司使用φ4.12mm的55CrSi圓鋼絲制成的汽車

量和續(xù)航里程，對扭桿長度進(jìn)行縮短。為縮短項(xiàng)目開發(fā)周期，采用現(xiàn)有扭桿縮短零件進(jìn)行試制裝車（圖1）。圖1 裝配狀態(tài)試制樣車完成后直接進(jìn)行SPC 耐久試驗(yàn)考核，在耐久試驗(yàn)2 945 km 后，出現(xiàn)左/右扭桿安裝座安裝處橫梁裂損失效現(xiàn)象，扭桿無支撐且走偏，存在安全風(fēng)險(xiǎn)，無法繼續(xù)耐久[1]。如圖2所示，車架橫梁在扭桿固定齒套安裝處，前端磨損且開裂，表面光亮。后端鈑金裂損約20.0 mm×20.0 mm，扭桿上調(diào)整墊塊處橫梁開裂約15.0 mm，扭桿橫梁中間開孔處貫穿

量和續(xù)航里程，對扭桿長度進(jìn)行縮短。為縮短項(xiàng)目開發(fā)周期，采用現(xiàn)有扭桿縮短零件進(jìn)行試制裝車（圖1）。試制樣車完成后直接進(jìn)行SPC耐久試驗(yàn)考核，在耐久試驗(yàn)2945 km后，出現(xiàn)左/右扭桿安裝座安裝處橫梁裂損失效現(xiàn)象，扭桿無支撐且走偏，存在安全風(fēng)險(xiǎn)，無法繼續(xù)耐久。如圖2所示，車架橫梁在扭桿固定齒套安裝處，前端磨損且開裂，表面光亮。后端鈑金裂損約20.0mm×20.0mm，扭桿上調(diào)整墊塊處橫梁開裂約15.0mm，扭桿橫梁中間開孔處貫穿開裂，車架橫梁鈑金開裂失效。2問

安裝了一種抗側(cè)滾扭桿作為鉸接工程車輛的防翻機(jī)構(gòu)，開展扭桿彈簧結(jié)構(gòu)變化對整車穩(wěn)定性的影響以及其疲勞分析，為下一步產(chǎn)品的工程實(shí)踐應(yīng)用提供了理論依據(jù).1 抗側(cè)滾扭桿工作原理如圖1所示，本研究分析一種單級扭桿，該單級扭桿具體由一根扭桿彈簧兩側(cè)各連接一根扭臂，通過連桿與固定車架處連接組成.扭桿彈簧左右兩端可以通過花鍵連接，或者過盈配合將扭臂固定連接在一起，扭臂的另一端一般是利用橡膠關(guān)節(jié)元件以鉸接的形式連接在連桿一端，左右連桿的上端亦可通過橡膠關(guān)節(jié)連接在車體支撐座上[

抗側(cè)滾裝置主要由扭桿、軸承支座、扭臂、拉壓桿組件等組成，當(dāng)車輛有側(cè)滾趨勢時(shí)，兩個(gè)扭臂對于扭桿分別有一個(gè)反向的力矩作用，使扭桿發(fā)生扭轉(zhuǎn)彈性變形，這時(shí)扭桿的復(fù)原彈性會(huì)提供一個(gè)反扭矩來減小車輛的側(cè)滾趨勢[2]?？梢?span id="j5i0abt0b" class="hl">扭桿是主要受力部件，容易在服役過程中發(fā)生斷裂[3-5]。某地鐵車輛抗側(cè)滾裝置示意圖如圖1所示。扭桿材料為51CrV4彈簧鋼，扭桿總長為2 590 mm，軸段中心處外徑約為47.3 mm，扭桿與扭臂之間采用花鍵連接。扭桿關(guān)鍵生產(chǎn)工藝包括機(jī)械加工、整體淬火

漢430000）扭桿彈簧作為一種具有彈性的機(jī)械零件，在同載荷情況下，其性能優(yōu)于傳統(tǒng)鋼板彈簧，儲(chǔ)能達(dá)鋼板彈簧的3 倍[1-2]。由于扭桿彈簧具有質(zhì)量小、結(jié)構(gòu)緊湊、布置方便、儲(chǔ)能效果更佳等特點(diǎn)，因此各種懸架裝置常使用扭桿彈簧達(dá)到減震和緩沖的目的。扭桿彈簧是一種彈性機(jī)械零件，主要利用材料的彈性和自身結(jié)構(gòu)及整體布置的特點(diǎn)，將機(jī)械功或動(dòng)能與變形能相互轉(zhuǎn)化。本文研究的雙橫臂式轉(zhuǎn)向懸架為筆者團(tuán)隊(duì)所研究的一種新式懸架，其結(jié)構(gòu)如圖1 所示，扭桿彈簧，通過兩端花鍵進(jìn)行固定，一

小宇，吳佳俊懸架扭桿彈簧的結(jié)構(gòu)仿真和驗(yàn)證曹小宇，吳佳?。ㄎ錆h理工大學(xué) 汽車工程學(xué)院，湖北 武漢 430070）針對一種新型臂式扭轉(zhuǎn)型電磁主動(dòng)懸架中的核心子部件扭桿彈簧，提出一種驗(yàn)證其強(qiáng)度的分析方法，通過分析其懸架的結(jié)構(gòu)特征和扭桿的受力模型，建立相關(guān)的動(dòng)力學(xué)方程和應(yīng)變能理論?；贏nsys建立的扭桿有限元模型，通過觀察其受力狀態(tài)下的應(yīng)力應(yīng)變云圖，從而驗(yàn)證該方法有效性，從而得到在該種類型懸架下分析扭桿強(qiáng)度的一種可行而又有效的工程方法。扭桿彈簧；強(qiáng)度分析；有限元

空氣彈簧、抗側(cè)滾扭桿組成、抗蛇行減振器、中央牽引、盤式基礎(chǔ)制動(dòng)、枕梁等裝置，轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖1 380D型動(dòng)車轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)示意圖抗側(cè)滾扭桿組成包括抗側(cè)滾扭桿和2根連桿，主要用于減小車輛運(yùn)行時(shí)車體的側(cè)滾角以達(dá)到抑制車體側(cè)滾的目的。如圖2所示，抗側(cè)滾扭桿連桿下部通過螺栓緊固在構(gòu)架安裝座上，連桿上部銷軸通過槽型螺母和抗側(cè)滾扭桿扭臂緊固在一起，銷軸上安裝有開口銷并起到防松作用。如圖3所示，抗側(cè)滾扭桿連桿的銷軸(?38 mm)中間部位帶有1∶10的錐度且和扭臂

的傳動(dòng)比，采用“扭桿-連桿機(jī)構(gòu)”的平衡系統(tǒng)，傳遞起落部分與扭桿之間轉(zhuǎn)角對應(yīng)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)扭矩與重力矩的平衡。2 平衡設(shè)計(jì)2.1 傳動(dòng)比確定設(shè)火炮起落部分質(zhì)量為m，重心位置距耳軸距離為R，與豎直方向的夾角為α，扭桿轉(zhuǎn)角為θ.火炮起落部分重力矩為0時(shí)，扭桿為自由狀態(tài)，α為0；火炮起落部分重力矩最大時(shí)，α為π/2；則α的變化范圍0～π/2，其相對耳軸的重力矩為mRcos(π/2-α)；扭桿在任意轉(zhuǎn)角θ時(shí)扭矩為T，轉(zhuǎn)角θ的變化范圍為0～θ.扭桿彈簧的扭矩公式：(2)式

線通過性.抗側(cè)滾扭桿就是為提高車輛抗側(cè)滾性能而設(shè)計(jì)的裝置，因而研究抗側(cè)滾扭桿的性能具有重要意義.趙雙陽介紹了目前我國抗側(cè)滾扭桿裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和扭桿軸的材料選擇標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)用ABAQUS對扭桿軸進(jìn)行了受力分析，得到了扭桿軸的應(yīng)力分布情況[1]；梁鑫等建立了車輛的動(dòng)力學(xué)模型，仿真計(jì)算了抗側(cè)滾扭桿對車輛運(yùn)行平穩(wěn)性及曲線通過時(shí)對柔度系數(shù)、傾覆系數(shù)和脫軌系數(shù)的影響[2-3]；崔志國等校核了CRH6型動(dòng)車組抗側(cè)滾扭桿的靜強(qiáng)度，并按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對抗側(cè)滾扭桿進(jìn)行了剛度和彈性試驗(yàn)[

源汽車某車型尾門扭桿開發(fā)過程中遇到的斷裂問題，對失效扭桿進(jìn)行檢測與分析；針對扭桿失效原因提出材料、結(jié)構(gòu)優(yōu)化及工藝改善措施，并對優(yōu)化措施進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證和扭桿性能認(rèn)可。1 功能及技術(shù)要求尾門設(shè)計(jì)除了需要保證自身強(qiáng)度性能外，還需要考慮用戶取放行李方便性及附件安裝維修可行性。扭桿彈簧作為行李箱蓋的開啟輔助裝置，需要滿足一系列的技術(shù)要求，如表1所示[1]。扭桿材料為公司工程師指定的彈簧鋼牌號(hào)(55CrSi)。使用的彈簧材料必須滿足《汽車禁用物質(zhì)要求》， 此外彈簧材料還

展進(jìn)步，其轉(zhuǎn)向器扭桿壓入工作裝置的開發(fā)和利用越來越重要，能夠減少工人在操作過程中的勞動(dòng)強(qiáng)度，從而提高汽車在轉(zhuǎn)向器總成裝配中的生產(chǎn)效率。本文從轉(zhuǎn)向器扭桿壓入工作裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)入手，詳細(xì)介紹了壓裝裝置、定位裝置、升降裝置的設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)能夠完成規(guī)定的動(dòng)作要求，可以推廣使用。 關(guān)鍵詞：汽車轉(zhuǎn)向器;扭桿;裝置機(jī)械 壓裝機(jī)也就是常說的壓力裝配機(jī)，主要的使用的范圍是在過盈配合的情況下，對零部件進(jìn)行連接和安裝。壓裝要求抗頂出力和抗扭轉(zhuǎn)力矩比較高，在對壓裝工件進(jìn)行

展進(jìn)步，其轉(zhuǎn)向器扭桿壓入工作裝置的開發(fā)和利用越來越重要，能夠減少工人在操作過程中的勞動(dòng)強(qiáng)度，從而提高汽車在轉(zhuǎn)向器總成裝配中的生產(chǎn)效率。本文從轉(zhuǎn)向器扭桿壓入工作裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)入手，詳細(xì)介紹了壓裝裝置、定位裝置、升降裝置的設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)能夠完成規(guī)定的動(dòng)作要求，可以推廣使用。 關(guān)鍵詞：汽車轉(zhuǎn)向器;扭桿;裝置機(jī)械 壓裝機(jī)也就是常說的壓力裝配機(jī)，主要的使用的范圍是在過盈配合的情況下，對零部件進(jìn)行連接和安裝。壓裝要求抗頂出力和抗扭轉(zhuǎn)力矩比較高，在對壓裝工件進(jìn)行

言某車型行李廂蓋扭桿（材料為TDCrSi）在軟工裝交樣階段的耐久性試驗(yàn)中出現(xiàn)斷裂問題。扭桿的制備工藝如下：熱軋線材-酸洗-拉絲-油淬火-回火-檢測-成形加工-去應(yīng)力回火-電泳漆。行李廂蓋扭桿的結(jié)構(gòu)形式如圖1（a）所示。CAE分析表明扭桿彎角處為應(yīng)力集中處，見圖1（b）。失效扭桿的斷裂發(fā)生在彎角處，與CAE分析一致。圖1 尾門扭桿的結(jié)構(gòu)及CAE分析結(jié)果扭桿彈簧作為行李箱蓋的開啟輔助裝置，在其制造過程中需要控制扭桿質(zhì)量以避免發(fā)生斷裂等[1]失效現(xiàn)象。應(yīng)用于車型

懸掛系統(tǒng)主要采用扭桿懸掛和油氣懸掛[1]。扭桿懸掛具備制造簡單、工藝成熟、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，但由于剛度幾乎不變，導(dǎo)致其對路面的適應(yīng)性較差。油氣懸掛具有明顯的非線性、變剛度等優(yōu)點(diǎn)，具有較好的路面適應(yīng)能力，但油、氣密封可靠性差和溫升導(dǎo)致的懸掛特性及車姿變化。在實(shí)際工程中，扭桿彈簧的故障主要是由于過載或疲勞而斷裂，油氣彈簧的故障主要是由于溫升過載或疲勞引起密封失效和車姿變化。為提高履帶車輛機(jī)動(dòng)性和可靠性，一些科研院校開展了一系列研究及探索[2-6]，例如：內(nèi)蒙古一

王曉軍?淺析扭桿彈簧在汽車設(shè)計(jì)中的應(yīng)用王曉軍（安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司，安徽 合肥 230601）隨著現(xiàn)代汽車工業(yè)的發(fā)展，懸架系統(tǒng)作為整車最重要的承載部分發(fā)展變化越來越多，結(jié)構(gòu)也更加多樣化。扭桿彈簧作為承載系統(tǒng)中的彈性元件以其特有的優(yōu)勢占非常重要的作用，而且越來越多的應(yīng)用在輕型卡車、轎車、SUV、皮卡及多功能商用車中。文章從設(shè)計(jì)角度給出懸架用扭桿彈簧的剛度的計(jì)算方法，便于整車設(shè)計(jì)參考。懸架系統(tǒng)；扭桿彈簧；彈性元件；剛度1 扭桿彈簧的優(yōu)點(diǎn)扭桿彈簧是利用材

式翻轉(zhuǎn)主要是利用扭桿的扭轉(zhuǎn)力矩克服駕駛室的重力矩來實(shí)現(xiàn)的，其結(jié)構(gòu)類型分為單扭桿作用和雙扭桿作用，雙扭桿翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)又分為扭桿力可調(diào)節(jié)和不可調(diào)節(jié)。文章中的輕卡采用扭桿力可調(diào)節(jié)雙扭桿翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，扭桿輸出力矩大小可通過調(diào)節(jié)螺栓來調(diào)整，從而使駕駛室翻轉(zhuǎn)舉升力在保持在合適范圍內(nèi)，大大提升了駕駛室舉升輕便性。而扭桿對調(diào)節(jié)螺栓（螺母）的反作用力主要是依靠調(diào)節(jié)螺栓（螺母）的螺紋克服，螺紋的抗擠壓校核計(jì)算成為必要，在設(shè)計(jì)過程中通過對扭桿力調(diào)節(jié)螺栓（螺母）強(qiáng)度進(jìn)行校核計(jì)算，考察設(shè)計(jì)

級工程師)抗側(cè)滾扭桿裝置利用受扭轉(zhuǎn)金屬彈性桿產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形時(shí)提供的反力矩，來抑制車輛的側(cè)滾振動(dòng)，而不影響車輛的伸縮、橫擺、點(diǎn)頭、搖頭及浮沉等運(yùn)動(dòng)[1]?？箓?cè)滾扭桿裝置工作原理如圖1所示。當(dāng)車輛通過彎道時(shí)，車體與轉(zhuǎn)向架之間發(fā)生繞x軸的相對轉(zhuǎn)動(dòng)(即側(cè)滾)時(shí)，左右連桿發(fā)生相反方向的垂直位移，通過水平放置的2個(gè)扭轉(zhuǎn)臂使得扭桿軸兩端產(chǎn)生一對相反的力矩M1和M2。這對大小相等、方向相反的力矩作用于車體上，就形成了與車體側(cè)滾方向相反的抗側(cè)滾力矩，可阻止車體相對轉(zhuǎn)向架側(cè)滾，

出的力矩，并通過扭桿將力矩再傳遞到輸出軸[1]。C-EPS工作時(shí)，輸入軸跟隨方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)，扭桿與輸入軸之間以銷連接，扭桿與輸出軸之間為過盈配合。由于這種連接設(shè)計(jì)，輸入軸有轉(zhuǎn)矩輸入時(shí)，輸入軸與輸出軸之間發(fā)生相對10°的轉(zhuǎn)動(dòng)，扭桿發(fā)生彈性變形，再由傳感器將相對轉(zhuǎn)動(dòng)角度轉(zhuǎn)變成電信號(hào)傳給ECU，ECU結(jié)合各種傳感器信號(hào)以及扭桿的形變量決定電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向和助力電流的大小，從而完成實(shí)時(shí)控制助力轉(zhuǎn)向[2]。所以，輸入與輸出軸之間尺寸較小的扭桿作為彈性件，它的強(qiáng)度就顯得非常

窗蓋的翻轉(zhuǎn)軸采用扭桿彈簧助力，扭桿彈簧相對于其他種類的彈性元件具有儲(chǔ)能高、結(jié)構(gòu)簡單、制造方便和維護(hù)簡單等特點(diǎn)，有較高的疲勞壽命，被廣泛應(yīng)用于各種特種車輛的懸掛裝置和逃生窗蓋翻轉(zhuǎn)系統(tǒng)中。汽車上用的扭桿彈簧按其扭桿的斷面形狀分為圓形、管形、片狀及組合式等幾種。其中圓形斷面的扭桿單位質(zhì)量所能儲(chǔ)存的能量比其他斷面的都大，是重量最輕的彈簧，所以使用得最多，因此該車逃生窗蓋所用扭桿也采用圓形斷面。扭桿剛度和預(yù)扭角的大小直接影響到逃生窗蓋開啟與關(guān)閉的力平衡效果，如果扭桿

某輕卡駕駛室翻轉(zhuǎn)扭桿的選配設(shè)計(jì)李鑫，顧鴃，陳鵬飛，劉熹（安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司技術(shù)中心，安徽 合肥 230601）輕型卡車為滿足發(fā)動(dòng)機(jī)維修、保養(yǎng)等的需要，要求駕駛室能夠翻轉(zhuǎn)。為了使駕駛室能輕便地翻轉(zhuǎn)，必須借助于助力機(jī)構(gòu)。文章通過建立駕駛室翻轉(zhuǎn)過程的數(shù)學(xué)模型，從中得出最佳的翻轉(zhuǎn)扭桿直徑尺寸，并進(jìn)行了翻轉(zhuǎn)力實(shí)驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，選配的扭桿使得翻轉(zhuǎn)力大大改善，為翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)提供了一種有效方法。輕型卡車；駕駛室；翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；扭桿；翻轉(zhuǎn)力引言近年來，在平頭貨車

卡駕駛室翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)扭桿的匹配設(shè)計(jì)單長洲，王香廷（安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司技術(shù)中心，安徽 合肥 230601）平頭卡車為滿足發(fā)動(dòng)機(jī)維修、保養(yǎng)等的需要，要求駕駛室能夠翻轉(zhuǎn)，而江淮中型卡車的幾種駕駛室總成重達(dá)695～765公斤，為了使駕駛室能輕便地翻轉(zhuǎn)，必須借助于助力機(jī)構(gòu)。文章通過建立駕駛室翻轉(zhuǎn)過程的三維模型及數(shù)學(xué)模型，從中得出最佳的翻轉(zhuǎn)扭桿直徑尺寸，并進(jìn)行了輕便性測試。測試結(jié)果表明，翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的輕便性大大改善，為翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)提供了一種有效方法。中型卡車；駕

)某款SUV車型扭桿彈簧的結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化張曉東1,2，劉博1,2，王俊1,2，付敬陽1,2，李志強(qiáng)1,2(1.長城汽車股份有限公司技術(shù)中心，河北保定 071000；2.河北省汽車工程技術(shù)研究中心，河北保定 071000)在整車開發(fā)前期對汽車零部件進(jìn)行仿真分析，能夠縮短整車開發(fā)周期，是現(xiàn)在汽車設(shè)計(jì)發(fā)展的趨勢。利用仿真分析軟件建立了某款SUV車型扭桿彈簧的有限元模型，利用仿真分析軟件對扭桿彈簧改前、改后結(jié)構(gòu)進(jìn)行了剛度、強(qiáng)度及疲勞分析與對比。分析結(jié)果表明：扭桿彈

檢測。結(jié)果表明，扭桿硬度低、強(qiáng)度不足是造成駕駛室翻轉(zhuǎn)沉重的主要原因。通過調(diào)整扭桿的熱處理工藝，提高扭桿的拉伸強(qiáng)度，屈服極限，保證屈服極限角度內(nèi)剛度成線性，解決該產(chǎn)品使用中駕駛室翻轉(zhuǎn)沉重問題?！娟P(guān)鍵詞】駕駛室 翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 扭桿駕駛室翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是用來將駕駛室向前翻轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)對發(fā)動(dòng)機(jī)等部位進(jìn)行維修的結(jié)構(gòu)?？ㄜ囻{駛室翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可分為機(jī)械式、液壓式。液壓式可靠性差、價(jià)格昂貴、故障較多，所以大多數(shù)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)都采用機(jī)械式的扭桿結(jié)構(gòu)。機(jī)械式的扭桿可以采用單扭桿式、雙扭桿式，雙扭桿式

氣壓式、氣液式和扭桿式[2]。扭桿平衡機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，質(zhì)量輕，扭桿不易疲勞損壞，維修簡單等優(yōu)點(diǎn)[3]。扭桿是一個(gè)彈性桿件，當(dāng)其扭轉(zhuǎn)變形時(shí)可產(chǎn)生抵抗扭轉(zhuǎn)的力矩。劉威[4]以某重型火箭為原型設(shè)計(jì)了一種橫向布置的扭桿平衡機(jī)，其與搖架的連接方式為四連桿機(jī)構(gòu)。劉明勇等[5]設(shè)計(jì)了一種用于開關(guān)艙門的扭桿簧，其一端固定在方艙底壁上，另一端與方艙后門連接；王力生[6]研究了扭桿平衡機(jī)在大型車載天線上應(yīng)用，其扭桿與天線座的連接方式仍為連桿連接。鮮有扭桿式平衡機(jī)在野戰(zhàn)火

0031)?基于扭桿彈簧的水沖洗車翻轉(zhuǎn)樓梯設(shè)計(jì)*邱方長，鄧 斌，王國志(西南交通大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，四川成都610031)根據(jù)地鐵沖洗車上搬運(yùn)和安放輔助小車的具體任務(wù)，設(shè)計(jì)一種可翻轉(zhuǎn)的樓梯來滿足所需的要求。通過力學(xué)分析，設(shè)計(jì)一種扭桿彈簧用于樓梯的翻轉(zhuǎn)，該扭桿彈簧可使樓梯翻轉(zhuǎn)至水平狀態(tài)時(shí)，其扭力矩與樓梯和小車產(chǎn)生的重力矩保持平衡。在翻轉(zhuǎn)過程中，扭桿的彈性勢能與樓梯的自重勢能相互轉(zhuǎn)換，可在很大程度上減小人工推力，降低操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。扭桿彈簧 地鐵沖洗車 翻轉(zhuǎn)樓

99?折疊翼驅(qū)動(dòng)扭桿參數(shù)優(yōu)化分析甄文強(qiáng)姬永強(qiáng)石運(yùn)國中國工程物理研究院總體工程研究所，綿陽，621999分析了不同截面扭桿的剪應(yīng)力分布及矩形截面長寬比對扭桿性能的影響。結(jié)果表明，在不顯著影響扭桿彈性勢能的前提下，增大扭桿矩形截面的長寬比可以有效地減小扭桿的臨界長度，提高扭桿的結(jié)構(gòu)效率。根據(jù)折疊翼展開過程的動(dòng)力學(xué)模型及翼面的約束條件，以扭桿的總質(zhì)量為目標(biāo)函數(shù)，建立了折疊翼驅(qū)動(dòng)扭桿的優(yōu)化設(shè)計(jì)模型。使用Isight和MATLAB編寫優(yōu)化程序，對扭桿的長度、寬度、厚

601）?考慮單扭桿翻轉(zhuǎn)匹配的載貨車白車身剛度優(yōu)化設(shè)計(jì)顧鴃，李鑫，金偉明（江淮汽車股份有限公司技術(shù)中心，安徽 合肥 230601）文章以匹配單扭桿翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的某載貨車白車身為研究對象，在白車身剛度設(shè)計(jì)中，以扭桿翻轉(zhuǎn)的設(shè)計(jì)參數(shù)作為輸入和約束條件，分析翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)左右支撐臂間距對白車身扭轉(zhuǎn)和彎曲剛度的影響趨勢，結(jié)果表明翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)左右支撐臂間距是白車身剛度設(shè)計(jì)中的重要影響因數(shù)。單扭桿翻轉(zhuǎn)；白車身剛度；支撐臂間距10.16638/j.cnki.1671-7988.2016

京，100191扭桿弧形槽精密微細(xì)電火花加工工藝研究黃玉萍北京市電加工研究所電火花加工技術(shù)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京，100191摘要：針對扭桿弧形槽的加工要求,分析了機(jī)械誤差對加工精度的影響,設(shè)計(jì)了合理的裝夾方案,降低了機(jī)械誤差對制造精度的影響；通過正交試驗(yàn)法分析了電加工參數(shù)對弧形槽表面粗糙度的影響，采用最優(yōu)加工參數(shù)，可得到Ra=0.1 μm的弧形槽表面；研制了扭桿電火花加工剛度在位測量裝置，該裝置能解決扭桿加工中既要滿足面形精度又要滿足加工剛度的要求。關(guān)鍵

一起SUV車型的扭桿彈簧調(diào)整臂總成引起異響進(jìn)行了分析，通過分析扭桿彈簧調(diào)整臂總成的摩擦系數(shù)的變化，發(fā)現(xiàn)摩擦系數(shù)變小，會(huì)導(dǎo)致整車在制動(dòng)過程中的異響。關(guān)鍵詞：扭桿；異響；摩擦系數(shù)；表面處理扭桿彈簧是一種利用扭桿的扭轉(zhuǎn)變形的彈性元件，扭桿彈簧單位體積的變形能較大，其值要顯著大于常見的鋼板彈簧，同時(shí)具有較高的疲勞壽命，因其結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，易于在汽車上布置，常用于輕型汽車和越野汽車的懸架系統(tǒng)。由于扭桿彈簧一般固定在車架或車身上，因而懸架非簧載質(zhì)量較小，有利于提高汽車

一起SUV車型的扭桿彈簧斷裂進(jìn)行了分析，通過分析扭桿彈簧的斷口、金相、脫碳、非金屬夾雜物等，最終分析得出，扭桿彈簧斷裂屬于早期疲勞斷裂失效，斷裂原因?yàn)楸砻婷撎驾^多、非金屬夾雜物多，樣件表面存在磕碰、機(jī)加痕跡等缺陷時(shí)，在使用過程中，受到扭轉(zhuǎn)應(yīng)力形成裂紋，最終發(fā)生斷裂。關(guān)鍵詞：扭桿；彈簧；斷裂；脫碳；非金屬夾雜物1 概述扭桿彈簧是一種彈性元件，利用扭桿的扭轉(zhuǎn)變形能起作用，扭桿彈簧作為緩沖、減振和儲(chǔ)能元件，由于其良好的減振性能以及所用布置空間小、質(zhì)量輕、無需潤滑

4429）抗側(cè)滾扭桿軸中彈簧鋼材料的性能研究吳 明（江陰興澄特種鋼鐵有限公司，江蘇 無錫 214429）空氣彈簧在高速列車應(yīng)用，使車輛的抗側(cè)滾能力變差，產(chǎn)生安全隱患。通過抗側(cè)滾扭桿裝置來提高車輛的抗?jié)L剛度使這隱患得到解決。車輛在弧形行進(jìn)過程中會(huì)產(chǎn)生扭矩作用，從而發(fā)生車輛的扭變形，抗側(cè)滾扭桿是通過金屬的彈性桿進(jìn)行扭轉(zhuǎn)反力矩的作用。文章針對抗側(cè)滾扭桿軸的彈簧材質(zhì)進(jìn)行分析?？箓?cè)滾扭桿；扭桿軸；彈簧鋼材料；高速列車軌道車輛的抗側(cè)滾扭桿裝置中最核心的部分是扭桿軸，它

虎，陳愛武，蘇春扭桿彈簧是利用桿的扭轉(zhuǎn)彈性變形而起彈簧作用的零件，其最簡單的結(jié)構(gòu)是一直桿，一端固定，在另一端加上扭轉(zhuǎn)負(fù)荷（即承受扭轉(zhuǎn)應(yīng)力）。扭桿可分為實(shí)心扭桿和空心扭桿兩類，其截面又有圓形、方形、矩形、橢圓形及多邊形等。用管材制造扭桿可減輕重量40%左右。與螺旋彈簧及板簧比較時(shí)，扭桿彈簧結(jié)構(gòu)簡單，工作時(shí)無摩擦，彈簧特性穩(wěn)定，不產(chǎn)生顫振，單位體積儲(chǔ)能大，彈簧體積較小，屬于小型輕量化產(chǎn)品。其在汽車、火車、坦克及裝甲車等方面獲得廣泛應(yīng)用。轎車中的穩(wěn)定桿用量也很大

韓麗，孔德琨前言扭桿作為一種彈性元件，已被廣泛的應(yīng)用于現(xiàn)代汽車的各種懸架中。原因如下：扭桿彈簧的單位質(zhì)量儲(chǔ)能量是鋼板彈簧的兩到三倍，可節(jié)省材料，利于輕量化；其次，它比螺旋彈簧占用空間小，布置方便；同時(shí)，扭桿彈簧本身固定在車架上降低了非簧載質(zhì)量，有利于改善行駛平順性；還可以調(diào)節(jié)車身高度等等。為滿足不同客戶市場需要，完善車型譜系，某汽車公司開發(fā)了一款微型貨車，該車前懸架系統(tǒng)便采用了不等長雙橫臂、上置扭桿彈簧式獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)。根據(jù)該車設(shè)計(jì)參數(shù)要求，需要對其扭桿彈簧

443003）某扭桿式平衡機(jī)設(shè)計(jì)和疲勞仿真劉威 （中國船舶重工集團(tuán)公司第七一〇研究所，湖北宜昌443003）依據(jù)某型火箭發(fā)射裝置俯仰運(yùn)動(dòng)特性，設(shè)計(jì)了扭桿式平衡機(jī)，確定扭桿的材料和工藝要求。基于線性累積損傷Miner理論，通過ANSYS軟件的疲勞分析工具計(jì)算，獲得該扭桿累積壽命耗用系數(shù)，驗(yàn)證了扭桿設(shè)計(jì)正確性，解決了扭桿疲勞定量分析不足問題?；鸺l(fā)射裝置；扭桿；ANSYS0　引言火箭發(fā)射裝置總體設(shè)計(jì)時(shí)，為實(shí)現(xiàn)發(fā)射裝置大仰角發(fā)射，同時(shí)為了降低火箭發(fā)射裝置高度，需

雙層動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架扭桿彈性元件試驗(yàn)設(shè)計(jì)與研究彭立群，林達(dá)文，張志強(qiáng)，成 博，陳 剛，王 進(jìn)(株洲時(shí)代新材料科技股份有限公司，湖南株洲412007)對彈性元件進(jìn)行復(fù)合加載疲勞試驗(yàn)是驗(yàn)證耐久性能的重要手段。簡要分析了一種雙層動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)向架二系懸掛扭桿彈性元件零件試驗(yàn)與系統(tǒng)試驗(yàn)兩種復(fù)合加載試驗(yàn)方案并進(jìn)行了比對試驗(yàn)，研究表明:在兩種條件下彈性元件均具有較好的疲勞特性，兩種試驗(yàn)方案均具有復(fù)合加載試驗(yàn)功能，研究成果對軌道車輛彈性元件的研發(fā)和試驗(yàn)起指導(dǎo)作

個(gè)樞軸內(nèi)布置彈性扭桿，控制機(jī)構(gòu)狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)扭桿的彈性勢能存儲(chǔ)與釋放使之為機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)趨方向提供運(yùn)動(dòng)能，達(dá)到省力的目的。經(jīng)過大量實(shí)踐證明此技術(shù)可以普及到諸多機(jī)構(gòu)狀態(tài)轉(zhuǎn)換的場合。四連桿機(jī)構(gòu)；狀態(tài)轉(zhuǎn)換；頂蓋開合機(jī)構(gòu)；扭桿目前，在許多機(jī)構(gòu)設(shè)備上均用到狀態(tài)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。如公交車雙開門的平行四邊形機(jī)構(gòu)、送料機(jī)的連桿機(jī)構(gòu)、小型汽車的天窗開啟機(jī)構(gòu)等。能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換的機(jī)構(gòu)有一個(gè)共同點(diǎn)，就是需要提供氣動(dòng)、液壓、電動(dòng)等動(dòng)力源。如果設(shè)計(jì)一種在狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程中自我驅(qū)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，將有助于機(jī)構(gòu)

；二是設(shè)置抗側(cè)滾扭桿裝置［2］。由于車輛結(jié)構(gòu)和限界等方面的限制，方式一具有很大的局限性，因此國內(nèi)外客車轉(zhuǎn)向架廣泛采用方式二來改善車輛的抗側(cè)滾性能。由于抗側(cè)滾扭桿零部件繁多，故障率較為頻繁，故需要結(jié)合線路和限界條件、車輛結(jié)構(gòu)、整車動(dòng)力學(xué)性能等來確定是否需要安裝抗側(cè)滾扭桿。本文正是在此基礎(chǔ)上，建立了某80km/h B型地鐵車輛動(dòng)力學(xué)模型，分析計(jì)算抗側(cè)滾扭桿對柔度系數(shù)和車輛動(dòng)力學(xué)性能的影響。1 抗側(cè)滾扭桿結(jié)構(gòu)及原理抗側(cè)滾扭桿裝置結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要由扭桿、扭臂、

)基于DFSS的扭桿彈簧分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)王文水1，田峰2,王月華2(1.通用汽車中國投資有限公司中國工程部，上海 200000；2.一汽通用輕型商用汽車有限公司工程研發(fā)部，吉林長春 130000)針對某車型扭桿彈簧的原設(shè)計(jì)方案，運(yùn)用DFSS流程，在建立CAE有限元模型的基礎(chǔ)上，綜合分析影響扭桿性能的多種因素，提出了18種備選的改善方案并從中找出最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果都表明：優(yōu)化后的設(shè)計(jì)方案不僅消除了原設(shè)計(jì)方案的斷裂風(fēng)險(xiǎn)，還提高了扭桿5%以上的使用壽命

不采用這種方法。扭桿彈簧作為一種彈性元件，有著結(jié)構(gòu)簡單、輸出扭矩大、工作可靠以及使用壽命長的特點(diǎn)?？梢杂盟媛菪龔椈蓙硖岣邆鹘y(tǒng)雙片齒輪消隙裝置的承載力，從而解決動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中齒輪回差的問題。同時(shí)，利用扭桿外形細(xì)長的特征，與伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行集成設(shè)計(jì)，可以簡化傳動(dòng)系統(tǒng)，降低裝配難度，提高可維修性。1 扭桿消隙的工作原理在彈簧加載雙片齒輪消隙裝置中，主齒輪固定在傳動(dòng)軸上，活動(dòng)齒輪在彈性元件的加載下與主齒輪岔開一定的角度，填滿齒輪嚙合間隙，從而完成消隙。如果彈性

使用，使得抗側(cè)滾扭桿也相應(yīng)第一次運(yùn)用于國內(nèi)轉(zhuǎn)向架上，隨后在209TK、209HS、CW-2系列、AM96型轉(zhuǎn)向架均使用抗側(cè)滾扭桿。近年來，我國高速鐵路迅猛發(fā)展，扭桿類產(chǎn)品作為軌道車輛轉(zhuǎn)向架上的系統(tǒng)部件，隨著空氣彈簧的運(yùn)用而被廣泛使用。扭桿裝置的作用是調(diào)節(jié)車輛安全運(yùn)行所需的抗側(cè)滾剛度，滿足車輛運(yùn)行所需的脫軌系數(shù)和柔性系數(shù)要求，以此來彌補(bǔ)因空氣彈簧的使用造成的抗側(cè)滾剛度不能滿足運(yùn)行要求的問題。從理論角度分析［1］，車輛的固有參數(shù)柔性系數(shù)S，定義為曲線上車輛橫斷

程師）某型抗側(cè)滾扭桿的疲勞失效分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化王京雁 卜繼玲 呂士勇 劉文松（湖南省株洲新材料科技股份有限公司，412007，株洲∥第一作者，工程師）對抗側(cè)滾扭桿系統(tǒng)在疲勞試驗(yàn)過程中出現(xiàn)的斷裂現(xiàn)象進(jìn)行了分析，低倍、金相、硬度檢驗(yàn)結(jié)果可以判斷該扭桿軸采用的原材料及熱處理符合設(shè)計(jì)要求。分析了產(chǎn)生斷裂的原因。原安裝座結(jié)構(gòu)扭矩過大及扭桿軸直徑過渡處圓角尺寸偏小導(dǎo)致應(yīng)力集中，使扭轉(zhuǎn)軸臺(tái)階外表面產(chǎn)生局部凹陷區(qū)域形成最初裂源，在扭轉(zhuǎn)彎曲組合力的反復(fù)作用下，最終導(dǎo)致扭桿軸斷

架是否設(shè)置抗側(cè)滾扭桿的分析呂曉俊為了設(shè)計(jì)出既能保證車輛具有良好垂向振動(dòng)性能，又能提高抗側(cè)滾性能需要的轉(zhuǎn)向架，可以采取在轉(zhuǎn)向架中央懸掛裝置中設(shè)置抗側(cè)滾扭桿的方法，也可以通過加大空氣彈簧或鋼彈簧的橫向間距來實(shí)現(xiàn)。探討在某種成熟應(yīng)用的轉(zhuǎn)向架上增設(shè)抗側(cè)滾扭桿對其動(dòng)力學(xué)性能的影響，從車輛運(yùn)行的平穩(wěn)性、安全性及限界要求等方面，以目前廣泛應(yīng)用于國內(nèi)地鐵車輛的SDB-80型轉(zhuǎn)向架為例，對其是否需要增設(shè)抗側(cè)滾扭桿進(jìn)行分析。轉(zhuǎn)向架；抗側(cè)滾扭桿；平穩(wěn)性；安全性；限界；SDB-8

510640）扭桿彈簧在行李箱蓋系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)與應(yīng)用徐璐（廣州汽車集團(tuán)股份有限公司汽車工程研究院，廣東廣州 510640）扭桿彈簧即為一端固定而另一端與工作部件連接的桿形彈簧，主要依靠扭轉(zhuǎn)彈簧力來吸收震動(dòng)能量。扭桿彈簧在汽車制造業(yè)已經(jīng)有非常廣泛的應(yīng)用。重點(diǎn)介紹扭桿彈簧匹配鵝頸式鉸鏈作為汽車行李箱蓋開啟助力機(jī)構(gòu)，在汽車開發(fā)中的設(shè)計(jì)方法與應(yīng)用。扭桿彈簧；鵝頸式鉸鏈；行李箱蓋保持限位系統(tǒng)1 行李箱蓋扭桿彈簧概述一般行李箱蓋開啟助力機(jī)構(gòu)包括氣彈簧、扭桿彈簧、螺旋彈

翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)又分為單扭桿結(jié)構(gòu)和雙扭桿結(jié)構(gòu)，中型卡車的駕駛室質(zhì)量較大，一般采用雙扭桿結(jié)構(gòu)；單扭桿結(jié)構(gòu)則用于輕型卡車[2]。本文對某輕型卡車的駕駛室翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析，根據(jù)有限元分析結(jié)果對翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的核心部件扭桿的結(jié)構(gòu)擇取最優(yōu)，并對翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)前支架進(jìn)行改進(jìn)以達(dá)到優(yōu)化單扭桿翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的目的。1 結(jié)構(gòu)和工作原理1.1 翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)如圖1所示，駕駛室翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括前支架總成、限位器及鎖止機(jī)構(gòu)總成3部分。前支架總成、限位器及鎖止機(jī)構(gòu)總成均固定在駕駛室縱梁上，鎖止機(jī)構(gòu)相當(dāng)于

12007）1 扭桿系統(tǒng)受力分析扭桿系統(tǒng)產(chǎn)品在軌道車輛二系懸掛中得到了廣泛應(yīng)用，其主要結(jié)構(gòu)如圖1所示。扭桿系統(tǒng)由扭桿（1件）、扭臂（2件）、連桿（2件）、支撐座（2件）、球鉸（4件）等組成。扭桿的兩端裝有扭臂，連桿的兩端通過球鉸分別與扭臂和車體底架鉸接，扭桿通過支撐座固定在車體上。圖1 扭桿系統(tǒng)組成扭桿系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行工況中受力情況如圖2所示，二側(cè)連桿受到車體z向力（垂向力）F1、F2，F(xiàn)1與 F2大小相等、方向相反；扭桿受到車體y向力（橫向力）F3；垂向力

的舒適度，抗側(cè)滾扭桿裝置在車輛中得到越來越廣泛的應(yīng)用。在國內(nèi)的軌道交通領(lǐng)域，抗側(cè)滾扭桿裝置主要應(yīng)用于25T型車輛、城市軌道交通車輛以及CRH動(dòng)車組車輛?？箓?cè)滾扭桿裝置的系統(tǒng)剛度是其最重要的性能參數(shù)，通過與空氣彈簧系統(tǒng)及其他轉(zhuǎn)向架彈性部件相關(guān)參數(shù)的配合可使得車輛達(dá)到最佳的安全、舒適效果。扭桿系統(tǒng)主要由扭桿組件、連桿組件和扭桿支撐座組件3部分組成，其中抗側(cè)滾扭桿組件是其核心部件，由扭桿軸和扭轉(zhuǎn)臂組成（彎扭桿中扭桿軸和扭轉(zhuǎn)臂一體），其大致結(jié)構(gòu)見圖1。圖1 扭桿系

能得到了提高.而扭桿懸掛近年來的技術(shù)進(jìn)步，單從特性上講，其基本接近油氣懸掛所能達(dá)到的性能，與油氣懸掛相比具有重量輕、便于安裝、可靠性高、維修保養(yǎng)方便等優(yōu)點(diǎn).于是人們就產(chǎn)生了將這兩種懸掛混合來使用的想法，以便發(fā)揮它們各自的優(yōu)越性.結(jié)果近年來在世界上出現(xiàn)了為數(shù)不多的混合懸掛車輛，我國的混合油氣懸掛也正在研制中.存在的問題是，目前對裝用混合懸掛后的車輛的性能缺乏分析研究.與純油氣懸掛車輛和純扭桿懸掛車輛相比，它有哪些缺點(diǎn)和不利因素不甚了解.因而在設(shè)計(jì)中有很大的盲

輛普遍采用抗側(cè)滾扭桿裝置。株洲時(shí)代新材料科技股份有限公司受客戶委托，負(fù)責(zé)北京地鐵某B型車扭桿產(chǎn)品的開發(fā)，已用于北京地鐵房山線、15號(hào)線以及6號(hào)線的B型車輛。安裝在北京地鐵房山線B型車輛上的抗側(cè)滾扭桿裝置如圖1所示。1 技術(shù)要求及運(yùn)營環(huán)境扭桿裝置與轉(zhuǎn)向架、車體之間的安裝及接口尺寸要求見圖2。北京地鐵某B型車的性能要求及運(yùn)營環(huán)境見表1所示。圖1 安裝在北京地鐵房山線車輛上的抗側(cè)滾扭桿裝置圖2 北京地鐵某B型車扭桿接口尺寸要求表1 北京地鐵某B型車的扭桿性能要求

系懸掛包括抗側(cè)滾扭桿系統(tǒng)、空氣彈簧、抗蛇行減振器、油壓減振器、中心牽引裝置和橫向止擋等。車輛高速通過曲線和道岔或靜置停放在設(shè)置超高的曲線上時(shí)，側(cè)滾增加明顯，一側(cè)輪重減載，遇到強(qiáng)橫向風(fēng)時(shí)，甚至出現(xiàn)傾覆失穩(wěn)情況，降低安全性。需要增加車輛的側(cè)滾剛度以限制其側(cè)滾角，但又不能影響車輛的浮沉、橫擺、搖頭、伸縮和點(diǎn)頭等振動(dòng)特性。采用抗側(cè)滾扭桿裝置是較好的解決方案［1－2］。1 380km／h動(dòng)車組抗側(cè)滾扭桿裝置的設(shè)計(jì)思路根據(jù)某型380km／h動(dòng)車組對抗側(cè)滾扭桿系統(tǒng)的要求

發(fā)展趨勢。抗側(cè)滾扭桿系統(tǒng)(簡稱扭桿系統(tǒng))與空氣彈簧組合運(yùn)用于軌道車輛二系懸掛系統(tǒng),使得車輛的安全性、舒適度有了很大提高。根據(jù)實(shí)際運(yùn)行工況,設(shè)計(jì)了合理的試驗(yàn)裝置,針對上述扭桿系統(tǒng)進(jìn)行了大量的力學(xué)性能試驗(yàn),主要試驗(yàn)項(xiàng)目包括整體剛度、彈性、靜態(tài)極限、常規(guī)疲勞、強(qiáng)化疲勞試驗(yàn),總結(jié)出一套比較合理的試驗(yàn)方法和數(shù)據(jù)處理方法,結(jié)合實(shí)際對有關(guān)數(shù)據(jù)和試驗(yàn)原理進(jìn)行了重點(diǎn)分析,從而對開發(fā)其他型號(hào)扭桿系統(tǒng)起指導(dǎo)作用。1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及實(shí)際安裝扭桿系統(tǒng)主要由扭桿軸、扭轉(zhuǎn)臂、連桿、支撐座、