1、F3000HXF3000HX底盘技术提升底盘技术提升84自卸车悬架系统降重心技术方案悬架系统降重心技术方案商用汽车研究所商用汽车研究所20112011年年6 6月月1919日日一、项目背景及意义 根据销售公司反馈，我公司84自卸车的底盘高度普遍高于其他竞争对手，强烈建议我们对84自卸车底盘进行改进降低重心高度，以提高车辆行驶的稳定性，平顺性和安全性，减少交通事故的发生，。陕汽重汽欧曼车型系列F2000F3000HOWOEXT车架参数850*300*（8+7）850*300*（8+8）850*320*（8+8）轮 胎12.00R2012.00-2012.00R20离地高度(车架末端)1190mm
2、1230mm1140mm1150mm我公司84自卸车底盘高度与对手同类车型对比 为此，鉴于目前的市场需求及F3000前期的市场表现，我们需进一步降低底盘重心，也提高F3000悬架系统的可靠性，提升F3000自卸车的市场竞争力。注：我公司注：我公司6 64 4自卸车与竞争对手的重心高度基本一样，此降重心方案只自卸车与竞争对手的重心高度基本一样，此降重心方案只针对针对F3000 8F3000 84 4自卸车。自卸车。我公司我公司8 84 4自卸车前后底盘测量高度自卸车前后底盘测量高度奥龙84自卸F2000 84自卸F3000 84自卸车架850850850轮胎12.00R20 12.00R20 1
3、2.00R20 前桥处车架上平面离地高度117511731148后桥离地高度（车架末端）117511781210二、技术方案1、竞争对手对标中国重汽84自卸车悬架计算高度对比84 K32、K35850车架 12-20斜交胎空载1062满载1011空载1074满载1023 84 K30850车架 12-20斜交胎空载1125满载1074空载1122满载1062前悬架前悬架 设计前、后板簧支架：保证车架侧面孔位和下翼面孔位 不变化，支架抬高10mm，板簧衬套处结构改为斯太尔结构，局部加筋进行加强处理；前簧前支架改为斯太尔结构，并抬高前簧前支架改为斯太尔结构，并抬高10mm10mm2、方案概述前悬架
4、降低方案前悬架降低方案前悬架前悬架前簧后支架改为斯太尔结构，并抬高前簧后支架改为斯太尔结构，并抬高10mm10mm后悬架降低方案后悬架降低方案方案一方案一离车架下翼面84离车架下翼面44后悬架体现降重心中间支座，后悬架可实现降低高后悬架体现降重心中间支座，后悬架可实现降低高度度84-44=40mm84-44=40mm将降重心的中间支座和平衡轴支架集成，进一步降低将降重心的中间支座和平衡轴支架集成，进一步降低后悬架高度约后悬架高度约15mm15mm（受平衡轴与车架横梁间隙（受平衡轴与车架横梁间隙20mm20mm的限制），后悬架可实现共的限制），后悬架可实现共15+40=55mm15+40=55m
5、m方案方案二二此处离车架横梁面20mm方案三方案三在降重心中间支座的基础上，将板簧安装面由100改为115，后悬架可实现降重心40+15=55mm前、后悬架降低重心后对整车的整体效果前、后悬架降低重心后对整车的整体效果以以F3000 K40F3000 K40车架为例进行分析车架为例进行分析目前状态目前状态空载时：车架上平面前端高空载时：车架上平面前端高1138.551138.55 车架末端高车架末端高12101210采用组合方案一，空载状态时：采用组合方案一，空载状态时：车架前端高：车架前端高：1134.241134.24 车架后端高：车架后端高：11571157（以市场反馈数据为准，（以市场
6、反馈数据为准，比重汽的高比重汽的高17mm17mm）采用组合方案一采用组合方案一前悬架：采用降重心支架，前悬架：采用降重心支架，降低高度降低高度10mm10mm后悬架：采用降重心中间支座，后悬架：采用降重心中间支座，降低高度降低高度40mm40mm采用组合方案二采用组合方案二前悬架：采用降重心支架，前悬架：采用降重心支架，降低高度降低高度10mm10mm后悬架：采用集成降重心中间支座的平衡轴支架，后悬架：采用集成降重心中间支座的平衡轴支架，降低高度降低高度55mm55mm采用组合方案二，空载状态时：采用组合方案二，空载状态时：车架前端高：车架前端高：1137.101137.10 车架后端高：车
7、架后端高：1136.28 1136.28（以市场反馈数据为准，（以市场反馈数据为准，比重汽的低比重汽的低4mm4mm）采用组合方案三采用组合方案三前悬架：采用降重心支架，前悬架：采用降重心支架，降低高度降低高度10mm10mm后悬架：采用降重心中间支座，抬高平衡轴板簧安装面后悬架：采用降重心中间支座，抬高平衡轴板簧安装面 15mm15mm，降低高度为，降低高度为40+15=55mm40+15=55mm采用组合方案三，空载状态时：采用组合方案三，空载状态时：车架前端高：车架前端高：1137.101137.10 车架后端高：车架后端高：1136.28 1136.28（以市场反馈数据为准，（以市场反
8、馈数据为准，比重汽的低比重汽的低4mm4mm）三、方案论证1.1.前悬架只降低前悬架只降低10mm10mm原因分析原因分析局限性影响因素：局限性影响因素：1.1.前簧后支架卷耳孔离车架下翼面只有前簧后支架卷耳孔离车架下翼面只有50mm50mm；2.2.车架宽度车架宽度850850，簧距，簧距880880，板簧有，板簧有30mm30mm的宽度的宽度 处于车架下翼面。处于车架下翼面。此处板簧处于车架下翼面30mm 为保证前悬架系统后倾角的一致性，前后支架需均降低为保证前悬架系统后倾角的一致性，前后支架需均降低10mm10mm（前支架离下翼（前支架离下翼面距离面距离78mm78mm，前簧后支架为，前
9、簧后支架为40mm40mm），降低），降低10mm10mm后，前簧后支架处，吊耳上边缘后，前簧后支架处，吊耳上边缘与车架下翼面只有与车架下翼面只有12.5mm12.5mm，已没有再降低的空间。，已没有再降低的空间。此处为12.5mm，没有再降低的空间2.2.后悬架降重心的风险性分析后悬架降重心的风险性分析方案一：体现降重心中间支座，该方案已在方案一：体现降重心中间支座，该方案已在6 64 4自卸车上批量应用，不存在自卸车上批量应用，不存在 风险，主要问题在于前后悬架高度的匹配。风险，主要问题在于前后悬架高度的匹配。经前面分析，采用组合方案可以满足前低后高要求。经前面分析，采用组合方案可以满足前
10、低后高要求。车架前端高度1134.24车架前端高度1157.51方案二：体现集成降重心中间支座和平衡轴支架的一体式支架，存在平衡轴与车架方案二：体现集成降重心中间支座和平衡轴支架的一体式支架，存在平衡轴与车架 横梁干涉的可能，需协调整车室重新设计横梁；协调汉德公司更改气室支横梁干涉的可能，需协调整车室重新设计横梁；协调汉德公司更改气室支 架，预留气室上跳的空间。架，预留气室上跳的空间。降重心后只有20mm，抬高15mm后，只有5mm间隙，为此，为避免干涉，需重新设计横梁方案三：采用降重心中间支座，抬高平衡轴板簧安装面方案三：采用降重心中间支座，抬高平衡轴板簧安装面15mm15mm，降低高度，降
11、低高度 为为40+15=55mm40+15=55mm，存在的风险也是方案二一样，并需重新设计平，存在的风险也是方案二一样，并需重新设计平 横轴壳；协调汉德公司更改气室支架，预留气室上跳的空间。横轴壳；协调汉德公司更改气室支架，预留气室上跳的空间。降重心后只有降重心后只有20mm20mm，抬高抬高15mm15mm后，只有后，只有5mm5mm间隙，为此，为间隙，为此，为避免干涉，需重新设避免干涉，需重新设计横梁计横梁3.3.可靠性分析可靠性分析 通过静强度对比分析，前板簧支架设计改进后的模型和原模型的最大应力都没有超出材料的屈服极限，前板簧前支架和中间支架改进后的安全系数相应的有所提高，后支架设计
12、改进后安全系数变化稍有降低，强度满足要求。板簧支架板簧支架集成式中间支座和平衡轴支架集成式中间支座和平衡轴支架 从疲劳寿命分析可以看出两种支架的安全系数都没有达到要求，但新设计的降重心平衡轴支架的安全系数为0.934，比原支架的安全系数（0.797）提高0.137，安全性稍有提高；同时两种支架的最低寿命都低于106，但新设计平衡轴支架寿命较原支架寿命有较大增加。从以上强度分析可以看出，新设计的加板簧支架不但满足使用要求，强度和安全系数上都优于原板簧支架。板簧：采用斯太尔成熟板簧，板簧已经过大批量市场验证，可靠性刚度均满足要求，板簧品种多。衬套：采用斯太尔结构钢制衬套，可靠性也可大大提升。4.4
13、.工艺性分析工艺性分析改进后的板簧支架与斯太尔结构保持一致，工艺无影响。板簧支架板簧支架集成式平衡轴支架集成式平衡轴支架 改进后的集成式平衡轴支架与原有中间支座和平衡轴支架的制造工艺和装配工艺保持一致。螺纹联接此处采用螺栓联接5.5.成本分析成本分析改前改前改后改后差异差异前悬架4512.312980.411531.9后悬架9214.01降低/更改后的整车为斯太尔成熟零件，降低成本至少更改后的整车为斯太尔成熟零件，降低成本至少 1531.91531.9元元6.6.通用化、模块化分析通用化、模块化分析 2 2、改进的后悬架可以在所用平衡悬架自卸车上通用。、改进的后悬架可以在所用平衡悬架自卸车上通用。1 1、改进的、改进的8 84 4工程自卸车前悬架可以在工程自卸车前悬架可以在6 62 2牵引车（牵引车（18001800轴距）和轴距）和 8 84 4工程自卸车上通用（奥龙、工程自卸车上通用（奥龙、F2000F2000、F3000F3000）。）。四、创新点1 1、实现了中间支座和平衡轴支架的集成，单车可减少、实现了中间支座和平衡轴支架的集成，单车可减少2 2个零件。个零件。2 2、后悬架采用方案二、三后可实现车架末端降低、后悬架采用方案二、三后可实现车架末端降低74mm74mm。
