客车变速器悬置的开发与应用

　　为了提高整车密封性能，增大客车前部空间，少部分前置前开门客车，采取了降低发动机高度的措施。为了避免变速器与前桥干涉，采用了变速器与发动机相分离的结构，为此，变速器需要单独设计悬置系统。在客车开发设计阶段，常需要对其结构参数与软垫的刚度进行计算。为了求得较佳的隔振效果，以及各零部件的可靠性，需要不断调整一些参数，反复计算，工作量大。在没有计算软件的情况下，往往只是简单估算一下，存在不够准确的问题。本文通过对变速器振动分析，以及利用隔振机理，编制了变速器悬置计算软件。通过应用该软件，可以全面地了解变速器悬置的各参数的作用，较好地确定悬置的结构，寻找到较佳的隔振措施。

　　1 计算程序的建立

　　1.1 悬置系统设计原则

　　悬置系统设计要求应该达到以下几个目的。

　　(1) 隔离振动。在发动机所有工作转速范围内，发动机产生的振动必须通过其悬置系统加以隔离，尽可能少地传递给车架。而变速器悬置系统必须隔离由道路不平引起的车轮、悬架系统的振动，防止这一振动向变速器传递，避免变速器振动加剧，确保各零部件的可靠性。

　　(2) 保护变速器。车辆在行驶过程中，可能因承受过大的冲击载荷而损坏。因此，悬置软垫本身，必须可靠耐久，能适应各种恶劣的工作环境，起到保护变速器的作用。

　　( 3) 遵循拆装方便、软垫通用化、低成本的原则，尽量选用市场现有的软垫。

　　1.2 激振源

　　变速器悬置在工作中，存在众多的激振源。其中，有两类强制外激振源需要隔离：一类是由发动机气缸内点火燃烧，曲轴输出的脉冲扭矩;另一类是由道路不平引起，并通过车轮、悬挂系统、车架传递给变速器。

　　1.3 计算函数

　　式中Rf——频率比;c——阻尼比，对于普通橡胶软垫的悬置系统而言，阻尼一般很小，可认为c= 0。

　　1.4约束条件

　　1.4.1 纵向距离尽量满足撞击中心理论

　　Lf·Lr=Iy/m

　　式中L F —— 前悬置点离重心G 的纵向距离;L R ——后悬置点离重心G 的纵向距离;IY——变速器绕Y 轴的转动惯量;m ——变速器总成的质量。

　　注：坐标系的建立是以变速器重心为原点，以车的前后方向为X 轴;以驾驶员的左右方向为Y 轴，以垂直方向为Z 轴。

　　1.4.2 悬置结构满足振动解耦条件

　　虽然变速器悬置系统具有六个自由度，存在较多的自由度之间的耦合振动，但是，实际上有些自由度上的振动较小，可以不考虑，通常只需考虑在两个垂直平面上的振动自由度。