作者：沈龙江1, 田国英2,3, 陈昭翔2, 孙树磊2,3, 邓鹏毅2,3
作者单位：1. 中车株洲电力机车有限公司，湖南 株洲 412001;
2. 西华大学汽车与交通学院，四川 成都 610039;
3. 西华大学 四川省新能源汽车智能控制与仿真测试技术工程研究中心，四川 成都 610039
关键词：虚轨列车;过道宽度;双横臂悬架;运动学分析;梯度
摘要：
采用双横臂悬架结构的高舒适性虚拟轨道列车，其上横臂长度直接影响过道宽度，与悬架运动学性能也有密切联系。为分析过道宽度对悬架运动学性能的影响，首先根据实车硬点坐标建立某型虚轨列车双横臂悬架运动学模型；基于实际结构空间，设置臂长在290~490 mm范围内变动，针对双轮同向跳动、双轮反向跳动和转向3类工况，分析不同臂长下悬架主要运动学参数及其变化梯度的差异；最后通过综合分析获得合理的上横臂长度及车身过道宽度。分析结果表明，该悬架上横臂臂长越短，多数运动学参数及其梯度出现一定程度劣化，但劣化程度有限，部分参数有提升；通过运动学分析和多数大客车过道宽度统计值，选择将过道宽度设置为700 mm，从悬架运动学角度来讲，该过道宽度合理可行。
Influence of carbody aisle width on the kinematic performance of double wishbone suspension for a virtual track train
SHEN Longjiang1, TIAN Guoying2,3, CHEN Zhaoxiang2, SUN Shulei2,3, DENG Pengyi2,3
1. CRRC Zhuzhou Locomotive Co., Ltd., Zhuzhou 412001, China;
2. School of Automobile and Transportation, Xihua University, Chengdu 610039, China;
3. Provincial Engineering Research Center for New Energy Vehicle Intelligent Control and Simulation Test Technology of Sichuan, Xihua University, Chengdu 610039, China
Abstract: The upper arm length has direct effect on the aisle width for the virtual track train adopting double wishbone suspension with high comfort, suspension kinematics are also closely related with it. To analyze the kinematics effect of the aisle width, first of all, a kinematics model of the double wishbone suspension is established according to actual hard point coordinates. Then based on the actual structure space, the upper arm length is set to be varied in the range of 290-490 mm. The differences of the main kinematic parameters and their gradients for different arm lengths are analyzed under three kinematic conditions of parallel wheel travel, opposite wheel travel and steering. Finally, a reasonable upper arm length and the corresponding carbody aisle width are obtained through comprehensive analyses. The results show that when the upper arms are shortened, most kinematic parameters and their gradients are deteriorated to some extent, few parameters are improved. According to the kinematics analysis and the statistical aisle width of most large buses, the virtual track train aisle is set to 700 mm. From the perspective of suspension kinematics, the selected aisle width is reasonable and feasible.
Keywords: virtual track train;aisle width;double wishbone suspension;kinematics analysis;gradient
2020, 46(11):146-152 收稿日期: 2020-07-15;收到修改稿日期: 2020-08-26
基金项目: 国家重点研发计划项目(2018YFB1201600)；四川省科技厅项目(2019ZDZX0002，2020YFG0023，2020YFG0325，2020YFG0528)；四川省教育厅重大培育项目(18CZ0017)
作者简介: 沈龙江(1979-),男,湖南浏阳市人,高级工程师,博士,研究方向为车辆走行部设计
参考文献
[1] 李洋. 铰接式虚拟轨道列车运动特性研究[D]. 成都: 西南交通大学, 2019.
[2] 孙帮成. 虚拟轨道列车及其关键技术研究[D]. 北京: 北京交通大学, 2019.
[3] 韩梦华. 低地板公交车的优势和劣势[J]. 商用汽车, 2008(8): 48-49
[4] 吴修义. 采埃孚公司的低地板城市客车前独立悬架技术前独立悬架技术[J]. 重型汽车, 2009(2): 26-27
[5] 黄详, 董泽伟, 胡小生, 等. 一种低地板集成式独立悬架前桥总成的研究[J]. 时代汽车, 2019(5): 152-154
[6] 张瑞仁. 新能源客车的外观和内饰研究[D]. 北京: 北京理工大学, 2017.
[7] 李平. SX6125A低地板双后桥双层城市客车底盘设计[J]. 客车技术与研究, 2009, 32(1): 19-22
[8] 吴林生, 沈俊明, 万伟, 等. 低地板城市公交车转向桥全空气前独立悬架, CN201026794Y[P]. 2008-02-27.
[9] 郭延辉. 低地板城市客车空气悬架设计[J]. 客车技术与研究, 2008(6): 15-17
[10] 吴泳, 吕习奎, 陶银鹏, 等. 轮边电机驱动的电动客车用双纵臂空气独立悬架, CN205523519U[P]. 2016-08-31.
[11] 中国成年人人体尺寸: GB 10000—1988[S]. 北京: 中国标准出版社, 1989.
[12] 汽车工程手册编辑委员会. 汽车工程手册/设计篇[M]. 北京: 人民交通出版社, 2001.
[13] 王霄锋. 汽车悬架与转向系统设计[M]. 北京: 清华大学出版社, 2015.
[14] 余志生. 汽车理论[M]. 北京: 机械工业出版社, 2018.
[15] 客车车内尺寸: GB/T 13053—2008[S]. 北京: 中国标准出版社, 2008.
