整车性能计算

1、第 1 章 绪 论1.1 引言随着国民经济的持续快速增长，我国专用汽车市场进入了快速成长时期。以国外专用汽车发展为例，20世纪7080年代，主要发达国家的专用汽车保有量占载货汽车保有量的50左右，现在已经增加80%左右。在我国，截至2005年七月专用汽车生产企业已有628家，国内专用汽车品种已达到4900多个，2005年专用汽车产量达70万辆，占载货汽车总产量的40%。作为专用汽车中一个分支的自卸汽车，陆续出现了多种多样的型式，其中最常见的是后倾式自卸汽车，在当今社会自卸车中占绝大部分，其已经具有了一定的规模和体系，但对侧倾式自卸汽车而言其生产量很少，在生产和运输中就更难见到。侧倾式自卸车在当

2、今节约型社会中对汽车装卸停歇时间的缩短和运输效率提高具有很重要的现实意义。汽车工业发展的经济效益不只是汽车本身，而是集中表现在汽车使用和流通的全过程中，随着汽车工业的发展必然是汽车运输业的发展。由于社会对汽车的运输效率和经济性，以及各种功能和性能要求也越来越高，从而使汽车运输工具向专用化发展成为然趋势。世界各国专用汽车在汽车工业中都占有举足轻重的地位。从保有量来看，各国专用汽车的保有量在逐年增加，国际上各发达国家，其专用汽车的保有量约占载货汽车保有量的50%70%。专用汽车的研制、生产和应用不仅在实现门到门的专业化运输和作业方面受到社会的广泛重视和欢迎，而且更直接的在大幅度地提高运输效率、降低

3、运输成本、扩大汽车的应用领域等方面都发挥着极重要的作用。我国专用汽车生产近10年来虽然发展速度很快，成绩巨大，但纵观国内经济发展藉求和世界工业发达国家专用汽车发展趋势，我国专用汽车的品种还比较集中、单一，数量和品质还远不能满足国民经济发展需要。因此，不断开发新产品，增加产量和品种，提高产品品质是摆在专用汽车厂家面前的一项紧迫而艰巨的任务。1.2 国内国外专用汽车的发展情况1.2.1国外专用汽车产品的发展现状国外最早发展专用汽车产品的是美国和西欧的一些国家，第二次世界大战后，相继在日本、前苏联等国得到了发展。70年代末，当汽车工业出现世界性的萧条和滞销时，发展专用汽车成了当时摆脱汽车工业危机的一

4、条出路。这样，专用汽车在世界范围内迅速发展起来。美国是专用汽车发展最早的国家之一。专用汽车的生产是美国汽车工业的重要组成部分。据不完全统计，美国1986年生产货车1593489辆，其中专用汽车的产量为934690辆，专用汽车的产量占货车产量的58%,美国9-11.81的中型货车的保有量中，专用汽车占2/3以上，70年代美国的挂车生产平均年产挂车已达15万辆左右（约占9t以上载货丰产量的40左右），大部分为专用桂车。美国的挂车主要集中在富荷挂车公司及其它四个较大挂车制造企业生产，其产量占全国总产量的85%。 70年代末期，日本专用汽车年平均产量在20万辆左右，其中特装车占73.10%；厢式车占1

5、7.9%；特种车占2.2%；半挂车占6.5%。到1990年，日本专用汽车总产量达到25.8万辆近年来在中型货车中，专用汽车的比例已超过54%。欧洲的专用汽车主要是重型专用汽车，且绝大多数产品为不同规格尺寸和不同承载量的低货台货车、挂车和半挂车，最多的是适宜运输建筑机械的最大总质量为30 t或40 t的低货台货车。欧洲的大部分专用汽车生产厂家集中在德国（原西德），1979年原西德挂车产量达15.1万辆，占载货车产量的51%，占专用汽车产量的87%。原苏联自1966年以来，汽车工业有较大的发展，但货车在总产量中的比例却在下降（50年代占81%，60年代占69%，80年代占35%），不过专用汽车在货

6、车保有量中的比例却逐年上升（50年代占5%，60年代占27%，70年代占42%，80年代占44.9%)。综上所述，近年来，世界各国都大力发展专用汽车生产，致力于专用汽车的研究，扩大汽车使用范围，以利于各种货物的运输国外主要工业发达国家的专用汽车社会保有量占载货汽车保有量的比率都在50%以上（50%-70%）。1.2.1国内专用汽车产品的发展现状我国专用汽车起步于20 世纪50 年代末,全面发展于80 年代。从最初军用改装车和消防车辆开始,经过近半个世纪的历程,专用汽车已发展成为国内经济建设中的重要运输与作业装备,在汽车产业发展中具有举足轻重的位置。“十五”期间,我国国民经济运行出现重大转折,经

7、济总体处于高速增长阶段。专用汽车市场也连续呈现出快速上升态势,2001-2005 年,专用汽车的产量占当年载货车产量的百分比,从25 %提高到40 %,产品品种接近5 000个。“十五”期末,专用车企业结构不断优化,截止到2005 年7 月,我国生产专用汽车的公告内企业数为628 家,60 %以上经过资产重组、企业改制,企业产品在种类、技术水平、自主研发等方面有了很大提高,逐步缩小了与发达国家的差距。此外,我国半挂运输类汽车在东南亚、欧洲等市场,工程作业类专用车在中东等市场均有一定的市场份额,基本实现了专用汽车从进口向出口的转变。“十一五”期间,随着国家宏观政策调整,专用汽车企业的生产集中度得

8、到了极大的提高,区域优势更加突出,产业竞争力更加明显。今后专用汽车需求将主要集中在城市建设、高等级公路维护和国家实施的重点工程,未来市场仍然有着广阔的前景。06-07年，中国自卸车市场异常火爆，特别是07年上半年，自卸车市场更是迅猛发展。中国汽车协会专用车分会、中国汽车工程学会专用车分会秘书长王焕民指出：自卸车作为工程专用车，销售数量的多少与重大工程的开工数量有很大的关系。无论是国家的工程还是地方的建设都需要自卸车。作为专用汽车中一个分支的自卸汽车，陆续出现了多种多样的型式，其中最常见的是后倾式自卸汽车，在当今社会自卸车中占绝大部分，其已经具有了一定的规模和体系，但对侧翻式自卸汽车而言其生产量

9、很少，在生产和运输中就更难见到。应广大用户的需求，现对双侧翻式自卸汽车进行设计，在当今节约型社会中对汽车装卸停歇时间的缩短和运输效率提高具有很重要的现实意义。1.3 研究本课题的目的和意义自卸汽车的卸货倾斜方式有：后倾式、侧倾式车、三面倾斜式和升降式。随着国际经济的发展，自卸车主要以后倾式为主，发展到两侧倾斜式和三面倾斜式等多品种系列化。当道路狭窄、卸货方向变换困难的地方，对于双侧倾式自卸车来说是最适合的，这种双侧倾式要比后倾式应用的场合要多，而且可以进行间歇式卸货，避免了货物过多造成不必要的损失。例如当筑固防洪堤坝时不能把全车的泥沙全都堆放在一个地点，这样就会使过多的泥沙进入河水的深处造成浪

10、费，只有分批堆放才能达到更好的效果，双侧倾式自卸汽车就能满足这方面的要求，能够使车厢翻转一个角度并保持不变，然后在其它地方继续卸货。由于双侧倾式汽车具有诸多的特点和能够满足广大用户的特殊需求，由此，决定对双侧倾式自卸汽车进行设计，这样不但能使社会机械化程度提高而且对汽车工业的发展也有一定的促进作用。1按用途分类一般按用途分为两大类：一类属于公路运输的普通自卸车；另一类属于非公路运输的重型自卸车，主要用于矿区装卸作业与大中型土建工程。2按装载质量级别分类可分为轻型自卸车（其装载质量一般小于3.5t）；中型自卸车（4t8t）；重型自卸车（大于8t）。3. 按传动类型分类可分为机械传动、液压机械传动

11、和电传动三种类型。载重30t以下的自卸车主要采用机械传动；载重80t以上的重型自卸车多采用电传动。4. 按倾斜机构分类分直推式自卸车与杠杆举升式自卸车。直推式又可细分为单缸式、双缸式、多级式等。杠杆式又可细分为杠杆前置式、杠杆后置式和杠杆中置式等。5. 按车厢结构分类按栏板结构分一面开启式、三面开启式与无后栏板式（簸箕式）。按底板横断面形状分矩形式、船底式和弧底式。6. 按卸货方式分类有后倾式、侧倾式、三面倾卸式、底卸式以及货箱升高后倾式等多种形式。随着国际经济的发展，自卸车其中以后倾式应用最广。货箱升高后倾式适用于货物堆集、变换货位和往高处卸货的场合。底卸式与三面倾卸式用于少数特殊场合。当车

12、道狭窄与卸货方向变换困难场合，对于侧倾式自卸车来说是最适合的，这种侧倾式要比后倾式应用的场合要多，而且可以进行间歇式卸货，避免了货物过多造成不必要的损失。例如当筑固防洪堤坝时不能把全车的泥沙全都堆放在一个地点，这样就会使过多的泥沙进入河水的深处造成浪费，只有分批堆放才能达到更好的效果，双侧倾式自卸汽车就能满足这方面的要求，能够使车厢翻转一个角度并保持不变，然后在其它地方继续卸货。由于双侧倾式汽车具有诸多的特点和能够满足广大用户的特殊需求，由此我决定对双侧倾式自卸汽车进行设计，这样不但能使社会机械化程度提高而且对汽车工业的发展也有一定的促进作用。1.4 设计的基本内容，拟解决的主要问题1.4.1

13、设计的基本内容（1）对双侧倾式自卸汽车进行可行性分析，对其应有场合进行调查；（2）对要改装汽车进行调查，了解其生产情况、底盘规格、传货渠道、销售价格及有关资料；（3）二类汽车底盘的选定；（4）根据底盘的主架确定副车架的形式，给以后举升机构的布置提供空间；（5）根据载重量和副车架等诸多因素对车厢进行选择和设计；（6）根据车架与箱体确定举升机构的类型，包括液压缸及其附件，还有相应的车厢铰接方式，使其实现双向侧倾；（7）设计一种比较合理的举升机构锁止装置；（8）对举升机构进行受力分析与载荷计算（避免侧翻、后轴载荷过载、液压缸卡死等）必要时进行优化，对一些容易受载很大的梁在允许的情况下进行结构上的加强

14、，并进行强度校核；（9）最后从整体上检验专用汽车是否满足有关机动车辆公路交通安全法规的要求。1.5 拟解决的主要问题（1）二类底盘改装与设计；（2）副车架设计类型以及主车架，车厢的连接方式；（3）倾卸形式的制定；（4）确定举升机构的类型和安装方法。第2章 双侧翻式自卸车主体设计2.1 总体设计方案确定设计一辆载重为4吨的双侧倾式自卸车，主要内容为；（1）底盘的选定；自卸车的底盘选用东风牌CA1091自卸汽车底盘二类底盘。（2）根据底盘的主架确定副车架的形状；设计副车架应考虑副车架对主车架强度的影响和副车架自身的强度问题。（3）自卸车车厢的选择和设计；主要设计为侧倾式车厢，设计的车厢要能达到侧翻

15、的目的来设计。（4）举升机构的设计；举升机构的设计要根据空间的大小，倾卸的方向和要达到的倾卸角度来设计。举升机构的形式定为直推式举升机构，并设计一种比较合理的举升机构锁止装置。（5）侧倾形式的确定；倾卸举升油缸是共用的，减少液压系统油路，减少故障率。倾卸方向的改变通过改变其倾翻支点实现。即向左倾卸时车厢左下角作为支点，向右倾卸时车厢右下角作为支点。（6）液压系统的设计；液压系统保证为车厢侧翻提供足够的举升力。液压系统的动力来源可以选用取力器。取力器的取力来源有变速箱取力，发动机取力，离合器取力，传动轴取力。液压系统还有液压泵，油箱，液压阀，液压油缸等。取力器的选择根据需要合适的位置取力，液压缸

16、的选择可以通过最大举升力和油缸行程来选取，油缸活塞头有球头式和锁销式两种。要注意的是在选取过程中需要考虑空间结构的影响，当选择球头式的时候还有设计球头座，确定球头的安装位置。当选择锁销式活塞式的时候要设计铰接座和选择销轴，并且设计液压油缸较支座时，在副车架上安装横梁。（7）附属装置的设计；（8）对举升机构进行受力分析与载荷计算（避免侧翻，后轴载荷过载，液压缸卡死等）并从整体上检验专用改装汽车是否满足有关机动车辆公路交通安全法规的要求。2.2 二类底盘的选定汽车底盘通常是指除车身以外的其余部分。在车架上安装好发动机系统，行走系统，悬架系统，传动系统，转向系统和制动系统。在选择底盘时要考虑的因素有

17、多种：（1）经济效益方便的因素；经济效益的因素主要是底盘的价格，超载能力，养路费，装载能力，百公里油耗等。（2）用户需求的因素；主要体现在底盘车架上平面离地高度。该数值越大整车重心就越高，越容易造成翻车。影响底盘车架上平面离地高度值的因素主要是悬挂的布置，轮胎直径和主车架截面高度。（3）专用车辆所采用的基本底盘按结构组成分为二，三，四类底盘。二类底盘是基本从整车上去掉货厢装置而形成的。目前，几乎80%以上的专用车辆均采用二类地盘进行改装设计。因此根据整车的结构的需要，本次设计采用了二类底盘。在设计的过程中需要注意货箱和工作装置的设计，而且还要对进行适应性分析和必要的强度校核。2.2.1 汽车底

18、盘总成满足的要求表2-1 汽车底盘总成的满足要求汽车底盘总成的满足要求适应性对于专用改装车的总成应适用于专用汽车特殊功能的要求，并以此为主要目标进行改装造型设计。方便性所选用的各总成要便于安装、检查保养和维修，处理好结构紧凑与装配调试空间合理的矛盾。可靠性所选用的各总成工作应可靠，出现故障的几率少，零部件要有足够的强度和寿命，且同一车型各总成零部件的寿命应趋于平衡。先进性所选用的底盘或总成，应使用整车在动力性、经济性、操纵稳定性、行驶平顺性及通过性等基本性能指标和功能方面达到同类车型的先进水平。而且在专用性能上要满足国家或行业标准的要求。在选用底盘时，还有两个重要的因素；汽车底盘价格，汽车底盘

19、供货来源。汽车底盘价格是专用汽车购置成本中很大的部分，一定要考虑到用户可以接受。这也涉及到专用汽车产品能否很快的占有市场、企业能否增加效益等问题。解放车CA1091适用于各类载重货车及专用汽车特殊功能的要求，工作可靠，出现故障的几率较低，零部件有足够的强度和寿命。动力性、行驶平顺性、经济性及通过性等基本性能指标和功能方面都能达到同类车型的先进水平，安装、检查保养和维修方便，结构紧凑，价格比较便宜。市场拥有量多，适合各种吨位的车型。经过全面的考虑，选择解放车CA1091型载货汽车的二类底盘作为本次设计自卸车的底盘，在此基础上进行改装设计。其主要参数如表2-2所示。表2-2 解放车CA1091汽车

20、底盘参数底盘型号CA1091驱动型式42满载轴荷分配（前/后）（kg）2485/6960轴距(mm)4050轮距（前/中/后）(mm)1800/1740前悬/后悬(mm)1155/2000接近角/离去角()30/18最小离地间隙(mm)265总质量(kg)9445满载质量(kg)4000最高车速(km/h)90最大爬坡度28%发动机型号CA6102型式四冲程直列六缸缸径行程(mm)102114压缩比6.75额定转速下功率（KW/r/min）99/3000最大扭矩（Nm/r/min）373/12001400最低燃油消耗率(g/KWh)306百公里油耗(L/100km)262.3 车厢的设计车厢是

21、用于装载和倾卸货物，一般是由前栏板、后栏板、左右侧栏板和底板等组成。它对自卸汽车的质量利用系数影响很大，对其使用寿命也有一定的影响。自卸汽车车厢的基本结构形状有平底式、尾部上翘的半簸箕式、船底式和全长上翘簸箕式四种。其中侧倾式自卸车主要用平底式车厢，箱体的前后板固定，左右栏板的上部采用铰链活动固定可以展开为展翼状。在设计车厢时其载重量拟定为4吨，为了算出车厢质量，首先确定车厢的体积。2.3.1 车箱体积和尺寸的确定拟设定的载重量是4t，查的容积质量表2-3所示。表2-3 载货物单位容积质量 载货物单位容积质量黏土7001500kg/m3砾石15001900 kg/m3粗沙14001650 kg

22、/m3细沙14001900 kg/m3煤3501000 kg/m3碎石13202000 kg/m3本次设计中选取车承载重物体的密度应在碎石和煤质量之间。结合解放车原车厢尺寸为初定车厢尺寸：车厢长4.2m；车厢宽2.25m；车厢高0.5m。因此车厢体积为：4.22.250.5=4.725m3 。车厢装载不同材质时的载重量为：可装碎石：4.7251650=7.796t 可装煤：4.725650=3.071t最大超载系数：超=7.796/4=2.39，最大超载是为一些特殊、紧急情况需要加大运输速率时准备，如在地震或抗洪抢险等特殊情况下才允许超载，以备不适之需。2.3.2 车厢选择材料车厢材料的选择比

23、较重要，既要满足刚度、强度方面的要求又要节省材料，降低制造成本。表2-4 车厢选择材料的影响因素车厢选择材料时的影响因素车厢底板主要受到货物重力的作用，还有在装卸时的惯性冲击作用。车厢侧板主要是运输货物过程中货物对板的作用力比较大，相对受到力的作用要稍小于车厢底板。 车厢后板主要是运输货物过程中货物对板的作用力比较大，相对受到力的作用要稍小于车厢底板，还要考虑安全防护作用。车厢立柱固定侧板和后板使车厢成为一个厢式结构。车厢底架主要承受来自货物以及厢板的重力和惯性力作用，避免拖带泥土及其它货物再加上外观美观问题。综合以上因素考虑：车厢底板选热轧钢板（GB/T 7091988）厚度5.0mm；车厢

24、侧板和后板选热轧钢板（GB/T 7091988）厚度4.0mm；车厢的前板选热轧钢板（GB/T 7091988）厚度10.0mm；车厢立柱选热轧扁钢（GB7041988）：宽度为80mm，厚度为63mm。车厢底架要选择结构用矩形冷弯空心型钢（GB/T 67282002），其结构如图2.1所示。 H长边 B短边 t 厚度 R 外圆弧半径 图2.1 矩形冷弯空心型钢2.3.3 估算车厢质量车厢质量对后面的设计相当重要，一是根据其选取液压缸（位置与最大承受压力），二是确定车厢位置来分配轴荷。车厢底架所选矩形冷弯空心型钢的数据如表2-5所示。表2-5 矩形冷弯空心型钢截面尺寸参数（GB/T 67282

25、002）H(mm)B(mm)t(mm)理论重量M504033.775604034.245904047.338906048.594注：表中理论重量是按密度为7.85g/cm3计算。1. 车厢侧板结构型式为了加强车厢侧板和车厢后板的承受能力，在侧厢板和后箱板上加装了加强版，材料是用热轧糟钢（GB/T7062008）,其截面型式如图2.3所示。所选的热轧糟钢的尺寸规格如表2-6所示。侧厢板质量的计算：图2.2 车厢后板结构图h高度b腿宽 d 腰厚 t 平均腿厚 r内圆弧半径 r1腿端圆弧半径 图2.3 热轧槽钢截面图表2-6 热轧槽钢的尺寸规格（GB/T 7062008）型号h(mm)b(mm)d(

26、mm)t(mm)r(mm)r1(mm)理论重量M550374.57.07.03.55.438加强肋质量的计算：斜肋长度 =509.15总长度L=9549.15加强肋质量 钢板质量侧厢板总质量2. 车厢后板结构型式 图2.4车厢后板结构图车厢后厢板质量的计算：（结构形式如图2.4所示）加强肋质量的计算：长度质量钢板质量后厢板总质量3车厢前厢板质量的计算加强肋质量的计算：长度质量钢板质量前厢板总质量4车厢底架与底板的结构型式车厢底架与底板总质量的计算：（结构形式如图2.5所示）两根长梁质量四周矩形管质量两根长梁之间的短梁质量其它十根短梁质量底板质量总质量为：图2.5 车厢底架结构图5车厢立柱质量的

27、计算立柱长度立柱质量根据以上各厢板的质量算出车厢总质量为：2.4 副车架的设计为了改善主车架的承载情况，避免集中载荷。同时也为了不破坏主车架的结构，一般多采用副车架(副梁)过渡。在增加副车架的同时，为了避免由于副车架刚度的急剧变化而引起主车架上的应力集中，所以对副车架的形状、安装位置及与主车架的连接方式都有一定的要求。副车架承受来自车厢的自重、物料重，装载时的瞬间冲击力，行驶在不平道路上的随机颠簸力、卸载时的冲击力。副车架承受弯曲、剪切及起共同作用下的复杂力。所以对副车架的要求就非常高，在选材与校核上更应该加以慎重。2.5.1 副车架的形状，尺寸及材料的选定副车架的截面形状一般和主车架纵梁的截

28、面形状相同，多采用槽形结构，其截面形状尺寸取决于自卸车的型式及其承受载荷的大小。副车架的材料采用16Mn板材压制的型钢经铆接和焊接而成。为了避免由于副车架刚度的突然改变而引起的汽车车架纵梁的应力集中，副梁前端形式采用U形过渡方式。其尺寸形状如图2.6所示：l=(1.01.2)Hh=(0.60.7)H图2.6 U形过渡方式副车架主架主要由两个纵梁六个横梁组成。两个纵梁的材料和尺寸：槽钢、，其截面型式如图2.3所示。两个铰接横梁材料：外径为102mm普通钢管（GB/T 173951998）。其余四个梁材料：热轧槽钢型号为10，其截面型式参照图2.3尺寸规格如表2-7所示。表2-7热轧槽钢的尺寸规格

29、（GB/T 173951988）型号h(mm)b(mm)d(mm)t(mm)r(mm)r1(mm)理论重量M10100485.38.58.54.210.0072.5.2 副车架铰接横梁的校核对副车架的两根横梁进行受力分析，只要考虑两根梁受力最大时满足要求即可。当车厢翻转时铰接横梁受力最大，车厢整体重量落在副车架的两根横梁的一端，其副车架结构图图2.7所示，受力形式如图2.8所示。1受力分析图2.7 副车架结构图 两个梁受力： （2.1）一个梁受力：图2.8副车架横梁的受力分析图 （2.2） （2.3）由（2.2）和（2.3）得：由静力平衡，对A点求力矩得：（已知条件：， ，） （2.4）由（2

30、.4）得：所以2作剪力图和弯矩图（如图2.9所示）图2.9 剪力图和弯矩图3应力校核从图上梁上所受的最大弯矩作用在梁上的最大应力： 材料为16Mn的钢管许用应力许用应力所以梁的强度符合要求。另外在副车架横梁和副车架纵梁焊接处加装了加强板，可以有效的增加了结合强度。加强板的具体尺寸结构详见副车架装配图WYM5090-002。2.5.2 副车架与车架的安装方式副车架与车架之间有20的缓冲垫。缓冲垫常选用木质、橡胶、聚合材料等。缓冲垫不仅能衰弱冲击，使载荷分布更均匀，也使副梁避开车架铆钉头等高起物。副车架在车架上固定时，副梁的前端应尽可能向前伸，副梁前端越靠近驾驶室越好，有利于改善该处的受力情况。副

31、车架与车架固定时采用了三个形螺栓和两个止推连接板，形螺栓可以控制副车架竖直方向的力，而止推连接板则可以控制副车架水平方向的力。采用形螺栓可以使主副车架夹紧，但在车架受扭转载荷最大的范围内不允许采用形螺栓。当采用形螺栓固定时，为防止车架纵梁翼面变形，防止紧固松动，需要在形螺栓连接部位的车架纵梁槽形断面内衬一垫木或型钢，但在靠近消声器附近，必须使用钢内衬。止推连接板上端通过焊接与副梁固定，而下端则利用螺栓与车架纵梁腹板相连接。止推连接板的优点在于可以承受较大的水平载荷，防止副梁与车架纵梁产生相对水平移动。相邻两止推连接板之间的距离在5001000mm范围内。2.5.4 U型螺栓的选择与校核U型螺栓

32、的布置方式是一侧三个，分别布置在中间和两边。U型螺栓的材料为：Q235号钢：=205235Mpa（材料的屈服极限）。当车厢举升时对副车架横梁进行受力分析，如图2.8所示。1计算副车架端部垂直向下的力p由（2.2）和（2.3）得： 由静力平衡，对A点求力矩得：（已知条件：， ，） （2.5）因为每侧有3个U型螺栓，所以平均每个螺栓受力为：2松联接螺栓轴向载荷许用拉应力： （2.6）通过查询机械设计手册选择了M12型的JB/ZQ 43211997的U型螺栓，螺母选择GB/T 12291991的M12-8H螺母。2.5.5止推连接板的设计和校核止推连接板的布置方式是一侧两个，分别布置在U形螺栓之间。

33、止推连接板的材料为：Q235号钢：（材料的屈服极限）。1当车厢举升时副车架所受的水平力（如图2.8所示） （2.7） （2.8）由（2.7）和（2.8）得：因为每侧有2个止推连接板，所以平均每个止推连接板受力为：2松联接螺栓轴向载荷许用拉应力： （2.9）通过查询机械设计手册选择了M24型的GB/T 57822000的六角头螺栓，螺母选GB/T 61702000的M24螺母。第4章 双侧倾式自卸车基本性能参数的计算专用汽车性能参数计算是总体设计的主要内容之一，最基本的性能参数计算包括动力性、燃料经济性和稳定性的计算。4.1 发动机的外特性（1）知道发动机的最大输出功率、最大输出转矩及其相应的转

34、速，用下列经验公式描述发动机的外特性： （4.1）式中： 发动机最大输出转矩，； 发动机最大输出转矩时的曲轴转数，； 发动机最大输出功率时的曲轴转速，； 发动机最大输出功率时的输出转矩，； （4.2）为发动机最大输出功率，KW。 （4.3） 当 ne=2200r/min，Te=356.78； ne=3000r/min，Te=315.12； ne=800r/min，Te=368 ne=3300r/min，Te=293（2）确定发动机外特性曲线的数学方程由于没有所要的发动机外特性，故采用经验公式拟合外特性方程式。 （4.4） （4.5） （4.6）即得发动机外特性的数学方程如下： （4.7）（3）

35、计算各档位时的系数A、B、C1、C2和D的值依据公式 （4.8） （4.9）式中f0=0.0086，k=0.000148。将上面确定的有关参数分别代入计算，计算的结果如表4-1所示。表4-1 各档位时的系数A、B、C1、C2和D的计算结果档位1-0.12020.11550.2869-925610.3836 2-0.3315 0.46220.1815-925610.15823-0.12670.16130.1073-925610.72474-0.53800.71030.7116-925610.37325-0.42250.35360.5021-925610.26816-0.3862100.19780

36、.3755-925610.2139倒档-0.97500.99900.2669-925610.33274.2 双侧倾式自卸车的运动方程汽车在直线行驶时，驱动力和行驶阻力之间存在如下平衡关系： （4.10）式中：驱动力，N； 滚动阻力，N; 坡道阻力，N； 空气阻力，N； 加速阻力，N。（1）驱动力汽车的驱动力与发动机的输出转矩存在如下关系 （4.11）式中：当发动机输出转数为2200r/min时发动机输出的转矩356.78Nm； 主减速器传动比； 变速器的传动比； 传动系的传动效率； 发动机外特性修正系数。（2）滚动阻力汽车的滚动阻力由下式计算 （4.12）式中： ma汽车总质量，kg； 道路坡

37、度角，由汽车参数给出tan=0.28； f滚动阻力系数，取f=0.03。（3）坡道阻力汽车上坡行驶时，其坡道阻力的计算公式如下： （4.13）（4）空气阻力大量实验结果表明，汽车的空气阻力与车速的平方成正比，即 （4.14）式中：专用汽车的迎风面积，m2，可按估算，为汽车轮距，为汽车高度； 空气阻力系数，专用汽车可取0.50.9。（5）加速阻力 （4.15）当汽车在水平路面直线行驶时，所以满足要求。4.3动力性参数的计算1计算自卸车汽车的最高车速vmax将直接档（第6档位）、和值代入，可得该自卸汽车的最高车速为 km/h （4.16）2计算最大坡度imax将最低档（第一档位）、的值代入式，可得

38、： （4.17）将（4.17）代入下式，可得： （4.18）自卸汽车的最大爬坡度为： （4.19）3最大加速度amax将各档的、的值代入式有： （4.20）其中4.4燃油经济性计算专用汽车的燃油经济性通常用车辆在水平的混凝土或沥青路面上，以经济车速满载行驶的百公里油耗量来评价，也称百公里油耗或等速百公里油耗，它可以根据发动机的负荷特性或万有特性来计算。首先根据自卸汽车的行驶初速度开始，计算出相应的发动机转速，有： (r/min) （4.21）然后计算出自卸汽车在该车速时的整车驱动功率或发动机的有效输出功率（平坦路面上匀速行驶时，=0，=0） （KW） （4.22）根据和的计算值，在万有特性图上查出有效燃油消耗率（g/kWh），再利用下式计算百公里燃油消耗量（kg/100km）： (L/100km) （4.23）式中：燃油的密度，（kg/L）。汽油可取=6.96N/L7.15N/L；柴油可取=7.94N/L8.13N/L。随着车速的不同，各挡位燃油消耗量也不同，下面来计算一下双侧倾式自卸汽车在直接挡时经