整车计算及质心位置确定.docx

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1、第六章 整车计算及质心位置确定 第一节 轴荷计算及质心位置确定1、本章所用质量参数说明（ Kg ）T 底盘承载质量F 底盘整备质量（不含上车装置）NL 有效载荷VA1 底盘整备质量时的前轴荷HA1 底盘整备质量时的后轴荷VA2 允许前轴荷HA2 允许后轴荷HAG2 允许总的后轴荷（驱动轴 + 支撑轴）NLA2 允许后支撑轴轴荷VLA2 允许中支撑轴轴荷GG2允许总质量（载货汽车底盘整备质量 +上车装置质量 + 允许载荷）NL2 允许有效载荷VA3实际有效载荷（ AB+NL ）时的前轴荷HA3 实际有效载荷（ AB+NL ）时的后轴荷）GG3 实际有效载荷（ AB+NL ）时的总质量NL3 实际

2、有效载荷（ AB+NL ）HA4 底盘后轴荷（包括所有附加质量例如驾驶员、附加油箱，但不含 AB 和 NL ）GG4 底盘总质量（包括所有附加质量例如驾驶员、附加油箱，但不含 AB 和 NL ）NLV 由轴荷超载引起的有效载荷损失HA 超过允许后轴荷VA 超过允许前轴荷AB 上车装置质量EG 整车整备质量（载货汽车底盘 +AB ）M 附加质量，例如：M1驾驶员 + 副驾驶员M2 备胎（新、老位置移动时）M3 起重机（随车吊） 、起重尾板等LVA 前轴荷占总质量的比例（ % ）2、本章所用尺寸参数说明（ mm ）A 、 轴距A1 、 轴距（第一后轴中心线至第二后轴中心线）A 理论 理论轴距（只用

3、于 3 轴或 4 轴）a1 与轴荷比例（驱动轴与支撑轴之比）有关的从理论轴线到驱动轴的距离W 前轴中心线至驾驶室后围的距离W2 前轴中心线至上车装置前缘的距离X 货厢或上车装置的长度y 均布载荷时最佳质心位置至前轴中心线的距离（ AB+NL ）y假设的质心位置至前周中心线的位置y1 驾驶员 + 副驾驶员位置距前轴中心线位置y2 备胎（新、老位置移动的距离）y3 起重机（随车吊） 、起重尾板等MHS 附加质量的质心高度GHSL 整车空载质心高度GHSV 整车满载质心高度FHS 底盘的质心高度ABHS 上车装置的质心高度NLHS 允许有效载荷的质心高度2、轴荷计算a）双后轴 ：a1=A1/2A 理

4、论 =A+a1b）后支撑轴：a1=NLA2 A1/HAG2A 理论 =A+a1 c）中支撑轴：a1=VLA2 A1/HAG2A 理论 =A+A1 a1 示例（一般）对于上车装置比较简单的车辆，例如自卸车、栅栏车或厢式车（未装随车吊、起重栏板等） ，为实现 轴荷的最佳分配， y 值和 y值应相等，否则会减少有效载荷。此外，一定要遵守法规对车辆轴荷分配及 限值的规定。示例 1：4 2 载货车由于安装了一个 200L 附加油箱和备胎由中部移到尾部，见图6.1.1。需要计算：YNL2HA3VA3HA NLVGG3图 6.1.1y =W2+X/2NL2=GG2 FAB MHA =HA3HA2GG3 =G

5、G2 NLV示例参数说明：VA13260 kgHA11955 kgF5215 kgVA26000 kgHA210000 kgGG216000 kgW2 550 kgA 4900 kg其它参数说明：X=6380mmy 3740 mmy1-210 mmy2 3550 mmy25230 mmy32600 mmAB 1300 kgM1 150 kgM2100 kgM2 100 kgM3200 kg计算结果：y=550+6380/2=3740 mmNL2 = GG2 16000 kg F 5215 kgAB 1300 kg M1 150 kg M3 200 kg9135KgHA3=1955+(1300

6、3740)+150(210) (100 5230)+(200 2600)+(9135 3740)/4900=1955+39683400 /4900=10054 KgVA3=16000 10054=5946 KgHA =10054 10000=54 KgNLV=54 4900/3740=71 KgGG3=16000 71=15929 Kg示例 2：42 自卸车带前置起重机(随车吊) 由于有前置起重机(随车吊)， W2 要计算，起重机支腿宽度及需要的自由空间按起重机型号确定，见图 6.1.2 。需要计算：W2yy3NL2HA3VA3HA NLVGG3图 6.1.2y=W2+X/2NL2= GG2

7、F AB MHA3= HA1+( AB y)+M(y1)+( M3 y3)+( NL2 y)/AVA3= GG2 HA3HA =HA3 HA2NLV= HA A/ yGG3= GG2 NLV示例参数说明：VA1 3165 kgHA1 1795 kgF 4960 kgVA2 6000 kgHA2 10000 kgGG2 16000 kgW2 408 kgA 3600 kg其它参数说明：X=4200 mmKRF 500 mmy 3008 mm AB 1200 kgy1 -210 mm M1150 kgy3 658 mmM3 1300 kg计算结果：W2=408+500=908 mm y=908+4

8、200/2=3008 mm y3=408+500/2=658 mmNL2 = GG216000 kg F4960 kg AB1200 kgM1150 kgM3 1300 kg 8390KgHA3=1795+(1200 3008)+150 ( 210) +(1300 658)+(8390 3008)/3600=1795+29670620/3600=10037 KgVA3=16000 10037=5963 KgHA =10037 10000=37 KgNLV=37 3600/3008=44 KgGG3=16000 44=15956 Kg示例 3： 62 厢式车装高顶驾驶室、厢式车箱、底盘车架后端装

9、起重尾板 (质心 y3 在车架后端 )，见图 6.1.3。需要计算：图 6.1.3yy3NL2HA3VA3GG3LVA（%）A 理论 （ 计算见本节 2）y =W2+X/2y3=A+A1+LNL2= GG2 F AB MHA3=HA1+ （ABy）+M1（y1） +（M2y2） （M2y2）+（M3 y3）+ （M4 y4）+（NL2 y）/A 理论VA3= GG2 HA3 GG3= HA3+ V A3LVA= VA3/ GG3 100 示例参数说明：VA13945 kgHA13545 kgF7490 kgVA26500 kgHA210000 kgNLA2 6000KgHAG2 16000 K

10、gGG222000 kgW2 620 mm4400 mmA11315 mmL 1795 mm 其它参数说明：X=7200mma1=493 mmA 理论 =4893mmy 4220 mmAB 1600 kgy1 400 mmM1 150 kgy2 6790 mmM2 115 kgy2 2950 mmM2 115 kgy3 7510 mmM3 480 kgy4 400mmM4 230 kg计算结果：NL2 =GG2 22000 kg F7490 kg AB 1600 kg M1150 kg M3480 kg M4230Kg12050KgHA3=3545+(1600 4220)+150 ( 400)

11、 (1156790)+(115 2950)+(480 7510)+(230 400)+(12050 4220)/4893=3545+60798200/4893=15971KgVA3=22000 15971=6029 KgGG3=15971+6029=22000 KgLVA=6029/22000 100=27.4%示例 4： 64 载货车带后置起重机(随车吊)，见图6.1.4。注： KRF：起重机支腿宽度及需要的自由空间安起重机型号确定。需要计算：图 6.1.4yy3NL2HA3VA3GG3LVA（%）A 理论 （ 计算见本节 2）y=W2+X/2y3=W2+X+KRF/2NL2= GG2 F

12、AB MHA3=HA1+ （ AB y ）+M1（ y1） （ M2 y2） + （M2 y2）+（M3 y3）+ （NL2 y）/A 理论GG3= HA3+ V A3VA3= GG2 HA3LVA= VA3/ GG3 100 示例参数说明：VA14110kgHA14010 kg（后轴 1和 2）F8120 kgVA26500 kgHA216000 kgGG2W222000 kg650 mmA 4325 mmA1 1350 mm其它参数说明：X=6400mma1=675 mmA 理论 =5000mmy 3760 mmAB 1700 kgy1 400 mmM1 150 kgy2 2950 mmM

13、2 115 kgy2 6825 mmM2 115 kgy3 7350 mmM3 1800 kg计算结果：NL2 =GG2 22000 kg F8120 kg AB 1700 kg M1150 kg M31800 kg10230Kgy=560+6400/2=3760mmy3 =560+6400+780/2=7350mmHA3=4010+(1700 3760)+150 ( 400) (1156825)+(1152950)+(1800 7350)+(102303760)/5000 =4010+57581175/5000=15526KgVA3=22000 15526=6474 Kg LVA=6474/

14、22000 100=29.4% 计算最佳质心在超过设计允许轴荷时， 要计算上车装置和有效载荷的最佳质心位置( y)。为此需要计算后轴负荷( HA4 )，包括所有的附加质量( M )，如驾驶员、乘员、起重机(随车吊)、起重尾板、附加油箱和备 胎等，但不包括上车装置和有效载荷。HA4=HA1+ (M1(y1) +(M2y2) +(M3 y3)+ )/A 或 A 理论HA4=4010+(15(0 400)( 115 6825)+( 115 2950)+( 18007350)/5000=4010+12724375/5000=6555Kg 注意：如果前轴最大允许承载能力(VA2)为 6500Kg,则后轴

15、最大允许承载能力( HA2)应是 16000Kg ，代入公式用 15500Kg 。该示例中的最大允许总质量( GG2)为 22000Kg, 不得超过。GG2 =V A2+ HA2=6500+15500=22000 Kg 或VA2+ HA2=6000+16000=22000 Kgy=(15500 6555) 5000/(22000 10070)=44725000/11930=3749mmGG4=8120+150+1800=10070 Kg现将计算出的 y 值( 3749mm )代入计算 HA3 的公式中代替 y，则：HA3=4010+ (17003749)+150(400)( 1152950)+

16、(1152950)+(18007350)+(10230 3749) /5000=4010+57449945/5000=15500 Kg第二节 质心高度1、整车空载质心高度( GHSL )GHSL=(F FHS)+(ABABHS ) +(M MHS)/EGEG=F+ABA+M 2、整车满载质心高度( GHSV )GHSV=(F FHS)+ ( AB ABHS )+(M MHS)/GG23、质心高度计算(示例 2)GHSL=( ( 4960790)+(12001250)+(1501700)+(13001750)/7610=7948400/7610=1044mm GHSV=(4960 790)+ (

17、 1200 1250 ) + ( 150 1700 ) + ( 1300 1750 ) + ( 8390 1550)/16000=20952900/16000=1310mm第三节、质量利用系数( f )f=NL2/EG第四节、动力参数计算1、最高车速( Vmax )Vmax=K Mot Rdyn/iges2、 爬坡度（ ） =arcsin（U/m g fr 爬坡度近似公式： 适用于发动机最大扭矩转速时，车速为 40Km/h 、坡度小于 80% 的情况！ 以（% ）表示坡度：(% ) =tan 100U=MMot.max iges ges/Rstat第五节 取力器的功率和扭矩1、发动机全功率取力

18、PNA=PMot NAMNA= MMot NA iNAnNA=nMot iNA2、变速器取力PNA=PMot G NAMNA=PNA 9552/nNAPNA= MNA nNA /9552nNA=nMot iGiNAMNA= MMot G NA iG iNA3、分动器取力PNA=PMot VG G NAMNA= MMot VG GiGiNAnNA=nMot/ iNA iG iVG第六节 汽车比功率GP=PMot/GG20.05。爬坡第七节 电涡流缓速器的制动力矩 电涡流缓速器的制动强度（ Z）必须为排气制动的 2至2.5 倍，排气制动的制动强度为 MB=Z Rstat GG2 9.81 HA/i

19、HA在第三节至第七节中，计算汽车质量利用系数、比功率、电涡流缓速器的制动力矩、最高车速、 度以及取力器的功率和扭矩使用的概念和缩写：有效载荷系数GP汽车单位功率质量(Kg/kW)MB电涡流缓速器的制动力矩(Nm)Vmax最高车速(km/h)爬坡度PNA取力器功率(kW)MNA取力器扭矩(Nm)nNA取力器转速(1/min)PMot发动机功率(kW)MMot发动机扭矩(Nm)nMot发动机转速(1/min)EG汽车自身重量（整备质量？）(Kg)GG2汽车允许最大总质量(Kg)NL2允许最大有效载荷(Kg)iG变速器速比iVG分动器速比iHA后轴速比iges总速比 =iG iVG iH AG变速器传动效率0.98 VG分动器传动效率0.96 HA后轴传动效率0.9542、620.9044、640.8566 ges总传动效率0.9042、620.8544、640.8066Rstat轮胎静力半径(m)Rdyn轮胎动力半径(m)K常数 K= 3.6/30=0.3769Z汽车制动强度U切向力（N）fr滚动阻力系数 （0.01）m汽车总质量？汽车允许最大总质量(Kg)g重力加速度 (9.81m/sec2)iNA取力器速比 NA取力器传动效率0.950.98