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重型商用車輛和客車的動(dòng)力學(xué)——振動(dòng)環(huán)境
第一個(gè)全浮式駕駛室出現(xiàn)在20世紀(jì)70年代。在這之前，駕駛室通過4個(gè)剛性橡膠懸置或者前面2個(gè)剛性懸置后面2個(gè)柔性彈簧安裝。這些布置使得隔振效果非常差，甚至放大振動(dòng)。1977年，沃爾沃在F10/12的研發(fā)過程中，非常清楚地說明了振動(dòng)環(huán)境與疲勞壽命之間非常密切的關(guān)系。進(jìn)行了2輛車的加速耐久性試驗(yàn)比較，其中一輛裝有四點(diǎn)軟駕駛室懸置，另一輛采用傳統(tǒng)的裝有2個(gè)剛性懸置和2個(gè)軟懸置的方式。圖19.12給出了試驗(yàn)場上耐久性試驗(yàn)的故障數(shù)與循環(huán)數(shù)，這些測試結(jié)果非常令人信服。全浮式駕駛室的故障數(shù)還不到另一輛車駕駛室故障數(shù)的一半。
此后，空氣懸浮駕駛室的應(yīng)用增加，如今空氣彈簧懸置占據(jù)主導(dǎo)地位，如圖19.13所示的駕駛室懸置。其基本原理是降低彈跳和俯仰的固有頻率，并且解耦以能夠隔振，尤其是牽引車的俯仰運(yùn)動(dòng)。側(cè)傾剛度必須足夠高，通過防側(cè)傾桿提供。顯然，必須將駕駛室懸置和底盤懸架一起調(diào)校，駕駛室懸置的固有頻率不應(yīng)當(dāng)與其他共振頻率一致。側(cè)向和縱向剛度必須與底盤前端的復(fù)雜結(jié)構(gòu)行為和發(fā)動(dòng)機(jī)懸置一起仔細(xì)考慮。
駕駛室和車架之間連接點(diǎn)的設(shè)計(jì)，也應(yīng)當(dāng)考慮結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的聲音傳遞。這是矛盾的地方，需要進(jìn)行折中。一個(gè)實(shí)例是減振器附件。從噪聲傳遞角度而言，這種附件的剛度應(yīng)當(dāng)?shù)?，因?yàn)樵肼曂ㄟ^減振器傳遞。從隔振角度而言，剛度應(yīng)當(dāng)盡可能大。原因?yàn)閺椈纱?lián)減振器會(huì)降低阻尼，彈簧與阻尼并聯(lián)會(huì)增加剛度，如圖
盡管困難，但是設(shè)計(jì)駕駛室懸置時(shí)將摩擦和寄生剛度降到最小也是重要的另一方面，駕駛室懸置要通過黏性阻尼進(jìn)行良好的振動(dòng)衰減。駕駛室懸置的相對阻尼通常遠(yuǎn)高于底盤懸架，接近于臨界阻尼。
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