重型卡车后悬置(B点)设计方法

后悬置通常也称为B点悬置。如下图1所示。

图1 重卡动力悬置后悬置（B点）示意图

在B点设计过程中，需要遵循主动端支架从飞轮壳到悬置弹性中心的Y向距离L及固定螺栓设计的应用限制要求，如下图2所示。通常，对于排量小于8升的发动机其距离L不超过3英寸（76mm），或者大型发动机其距离L不超过4英寸（100mm）时，不需要进行再次校核飞轮壳体强度。

图2后悬置支架Y向长度L示意图

若上述的距离L超过规定的限值，则必须获得动力总成供应商工程技术应用部门的审核。

若将后悬置偏移在飞轮壳体螺栓安装中心的后方则同样需要考虑偏移距离对飞轮壳体的应力作用。偏移距离是指悬置弹性中心距离飞轮壳体连接螺栓中心之间的距离，如下图3所示。后悬置偏移量超过76mm时，必须要得到发动机供应商工程应用部门的许可。

图3后悬置偏置距离实例

H=后悬置弹性中心与飞轮壳体连接螺栓中心之间的距离

后悬置弹性中心偏置设计主要用于以下两个场合：

1.飞轮壳体处的车架Y向宽度收窄，没有足够的空间布置后悬置主动端支架和后悬置软垫总成，因此，后悬置软垫总成只能布置在飞轮壳体的后端；

2.采用后悬置偏置的设计方法用于降低缸体后端面处的弯矩进而可免去使用变速箱尾部支撑的必要。

动力总成悬置安装时必须确保缸体后端面（RFOB）上的垂向弯矩低于发动机数据表上列出的数值。在布置悬置的弹性中心前必须完成缸体后端面上的弯矩的校核。弯矩的校核是根据一个单自由度方法计算的静态值。缸体前端面或后端面过大的弯矩会导致悬置系统失效，破坏飞轮壳甚至缸体。同时也需要计算刚体前端面或侧端面的悬置安装点处的弯矩。同样，已知缸体后端面或前侧面的所允许的最大弯矩，可以使用此方法计算出后悬置弹性中心距离缸体后端面的允许最大值。接下来给出弯矩校核的一般方法。

图4 刚体后端面弯矩计算的输入参数示例

图中，

L1是发动机质心（CG）到RFOB的距离(m)；

L2是前悬置弹性中心到RFOB的距离(m)；

L3是变速箱质心到RFOB的距离(m)；

L4是从缸体后端面到后悬置隔振垫中心的距离(m)。

L5是变速箱辅助支撑到RFOB的距离(m)；

L6是前悬置弹性弹性中心到缸体安装面的距离(m)；

L7是后悬置弹性中心到飞轮壳安装螺栓中心的X向距离(m)（在空间允许的情况下，可以适当地后移后悬置软垫总成，这样可以不需要装配变速箱辅助支撑。）；

L8是后悬置到飞轮壳体的Y向距离(m)。

We是发动机的质量（Kg）

Wt是变速箱的质量（Kg）

R2是左右两个前悬置在静载下分摊到的动总载荷总和；

R1是左右两个前悬置在静载下分摊到的动总载荷总和(Kg)；

R3是辅助支撑垂直向上的作用力，若无则为0。

Mr是缸体后端面所受的弯矩（N*m）；

Mf是前悬置施加在缸体侧面的弯矩（N*m）

后悬置的弹性中心位置在Y方向正对着飞轮壳体，飞轮壳体承受的弯矩为Mfwx，若后悬置的弹性中心点在X方向与飞轮壳体有一定的偏移，飞轮壳体承受的弯矩为Mfwy;

后悬置（B点）的布置推荐距离动力的质心在X-O-Z平面的投影较近，后悬置支架连接在飞轮壳体上，后悬置弹性中心与飞轮壳体之间不要有力臂的作用，如下图5所示。

图5 后悬置弹性中心与飞轮壳体之间不要有力臂的作用

这样，动力总成绕扭矩输出轴滚转时，后悬置仅产生垂向的反作用力，几乎很少有沿整车Y方向力的分量。因此，对于四点布置的悬置系统可以适当降低后悬置在垂向的刚度以提供良好的滚转（Roll）运动频率。对于六点布置的悬置系统则不推荐采取此策略，否则将导致E点辅助支撑的载荷超过限值，损坏变速箱壳体。

接下来将讲述***重型卡车变速箱辅助悬置（E点悬置）的概念设计***