微型纯电载货物流车后减振器对板簧疲劳寿命影响研究

伍初东 梁子云 张家学

摘 要：本文主要研究微型载货物流车后减振器对后钢板弹簧疲劳寿命的贡献度，通过技术手段检测有无后减振器时板簧的振动频次，最后通过路试分别验证有无后减振器时板簧的实际寿命。本文为微型载货物流车基于整车成本考虑是否需要搭载后减振器提供借鉴经验。

关键词：微型 物流车 后减振器 后钢板弹簧 疲劳寿命 成本

Abstract：This paper mainly studies the contribution of the rear shock absorber of the mini truck to the fatigue life of the rear leaf spring. The vibration frequency of the leaf spring with or without the rear shock absorber is detected by technical means. Finally， the actual life of the leaf spring with or without the rear shock absorber is verified by road test. This paper provides reference experience for micro cargo logistics vehicle to consider whether it needs to carry rear shock absorber based on vehicle cost.

Key words：Miniature， Logistics vehicle， Rear shock absorber， Rear leaf spring， Fatigue life， Cost

1 引言

随着互联网的发展，电商平台像雨后春笋般崛起，而消费者从各大电商平台选购的物品需要快递运送到消费者手里，而各大城市及乡镇的快递终端便是快递车，为了兼顾物品运送的灵活性，目前很多快递站点选择的是三轮车，此类三轮车出于成本和短距离送货考虑，只是配备了钢板弹簧，没有配后减振器。部分汽车制造商也看中了快递终端运输市场，推出了安全性和舒适性更好的四轮纯电快递物流车，鉴于成本考虑，也有部分车型只是装配了后钢板弹簧，并未配备后減振器。针对此类四轮快递物流车有没有必要配备后减振器，或者缺少后减振器对板簧有什么影响，此文就此问题展开研究。

微型纯电载货物流车后悬架基本搭载的是后钢板弹簧总成，板簧[1][2]起导向和承载作用，并兼顾一定的减振作用，而减振器[3]的主要作用是加速减小板簧的振动频次，二者配合可以提供车辆的行驶平稳性，但此类微型物流车受限于成本，某些车辆并未配备后减振器，全靠板簧簧片之间的摩擦阻力来减振。本文就针对此类微型纯电载货物流车研究后减振器对板簧疲劳寿命的影响。

2 问题概述

图1所示是某主机厂生产的纯电微型载货物流车，配备的是后钢板弹簧，没有配备后减振器总成，图2只是在图1的基础上增加了左右后减振器总成，而后钢板弹簧总成完全一样。后钢板弹簧采用3片簧结构，如图3所示，第一片簧极限应力631Mpa，第二片簧极限应力781Mpa，第三片簧极限应力818Mpa，材料都是60Si2Mn，屈服强度1200Mpa，抗拉强度1300Mpa，从理论分析看，都能满足疲劳使用要求，但从路试对比看，图1所搭载的板簧不到3000km坏路就出现了板簧断裂，如图4所示，而图2板簧与后减振器同时搭载则顺利完成了10000km坏路试验。

3 后减振器对后钢板弹簧疲劳寿命的影响研究

在同一辆微型纯电载货物流车左后钢板弹簧的第一片上表面分别取3个点打磨后粘贴感应片，分别标记为L1、L2、L3，在第三片下表面分别取2个点打磨后粘贴感应片，分别标记为L4、L5，如图5所示；右侧板簧取点与左侧板簧对称，分别标记为R1、R2、R3、R4、R5。第一次不装配左右后减振器总成，如图1所示，让试验车依次通过某路试场进场减速带、摇摆路+沥青鼓包路（2#道）、振动带+平整比利时路（3#道）、绳索路+搓板路+扭曲路（4#道）、破损水泥路+水泥裂缝路（6#道）、中等比利时路+铁轨路（8#道）、方坑1&2&3（5#道），第二次装配左右后减振器总成，如图2所示。同样依次通过上述试验路段，通过频谱仪等设备测得的振幅结果如图6所示，穿级计数如图7所示，蓝线表示有后减振器测试结果，满载振动幅度为-30mm～28.77mm，红线表示无后减振器测试结果，满载振动幅度为-43.6～28，在各幅度振动中，频次明显比有减振器增多。各检测点对比实测应力如表1、2所示。实际路试结果显示没有搭载后减振器的验证车板簧在2000km～3000km坏路就出现断裂，而搭载了后减振器的验证车辆板簧则能顺利通过坏路耐久路试10000km。

4 结束语

本文在保证板簧设计满足要求的前提下，通过同一辆试验车分别装配后减振器与不装配后减振器，由同一位测试工程师驾驶车辆依次按规范速度通过相同的试验路况获取测试数据，并与实际路试座对比，充分验证了没有装配后减振器的车辆板簧冲击受载更大、板簧跳动频次也更多，板簧的疲劳寿命会降低60%～70%，为同类车型的开发设计提供参考，具有一定的借鉴意义。

参考文献：

[1]俞德孚.车辆悬架减振器的理论与实践[J].兵工学报——坦克装甲车与发动机分册，1988（3）：25-27．

[2]王望予.《汽车设计》第4版——机械工业出版社．

[3]康百川，何云峰.基于整车钢板弹簧疲劳分析及创新型板簧疲劳试验台架设计.汽车实用技术，2017（5）：69-71．