第三章载货汽车总体设计ppt课件

1、第三章 载货汽车总体设计单 位：机电工程学院主 讲：王孝鹏. 尺寸与质量限制汽车和货箱的方案设计轴荷、货箱长度和有效载荷分布汽车与汽车列车组合的曲线行驶特性 目 录.3.1尺寸和分量限值为了尽能够地保证交通畅通无阻，保证路面不被破坏，许多法律，规定及规范对汽车的外廓形尺寸32 St VZO及分量和轴荷36 St VZO作了规定，这些规定是汽车总体设计的外部条件。直到上世纪80年代欧洲各国的有关法规还相差很大。随着欧洲一体化进程的加快，到1997年9月欧洲法规96/53/EWG3-1在德国已转化成国家法律St VZO。但在个别成员国还有不同的意见。下面仅引见欧洲法规中被接受的值。.3.1.1 最

2、大允许尺寸96/53/EWG中给出的汽车外廓尺寸限值。对汽车列车，所规定的是直线行驶时的长度。对于长度可调，即曲线行驶时能自动调理牵引安装长度的牵引安装，列车的长度以直线行驶时所处最短形状时的长度为准。思索到检测时的误差，规定了允许误差。载货汽车及其挂车的主要尺寸允许误差如下：长度L：0.005L+30mm宽度B：0.005B+20mm高度H：50mm.载货汽车列车的总长限制为18.75m以外，StVZO还规定了部件长度限值。部件长度包括所谓的系统长牵引车货箱最前端到挂车货箱最后端的间隔以及货箱长系统长减去牵引车货箱最后端与挂车货箱最前端间隔。由此可以导出驾驶室长度和牵引车与挂车货箱之间的间距

3、。汽车最大允许宽度1994年从2.5m提高到2.55及汽车列车最大允许长度的检测没有规定允许误差32Abs.8 StVZO。在计算汽车和汽车列车最大允许长度和部件长度时，以下附件不计在内：吸气管，可交换载流子的挡块；攀爬扶手，灯光，镜子，冲击橡胶，装载台，上车跳板及货箱正面的冷却安装和其它附加安装32Abs.6StVZO。3.1.1 最大允许尺寸.3.1.2轴荷限值轴荷是指由一车轴或者车轴组上的车轮传送到路面的总载荷。轴距小于1.0m的双轴Tandemachse在这里看成一个单轴，而轴距大于2.0m时那么看成两个单独的轴。技术上允许的轴荷是思索到功能和资料破坏而不允许超越的轴荷，根据轴身的尺寸

4、、车轮支承及制动器的构造，其与法定的轴荷限值有差别。.3.1.3总分量限值96/53/EWG及StVZO中第34章规定的总分量限值与轴荷限值直接相关。总分量限值主要与车轴的数量及间距轴距相关，总是明显地小于相关汽车或汽车列车轴荷限值之和。在超载的情况下至少有25%的汽车总分量量作用在驱动轮上97/27/EWG。对于四轴以上的汽车列车，其总分量限值40t小于牵引车和挂车分量限值之和。图为汽车及汽车列车总分量限值及随车轴数量及轴距变化的情况。.刚性牵引杆挂车中置轴挂车和半挂车挂车经过牵引挂接安装和半挂接安装将分量支承到牵引车汽车或半挂车牵引车上，这样挂车总分量量GGAn的一部分转移到牵引车总分量量

5、GGZ=Gv+Gh中。汽车列车总分量量不是牵引车总分量量与半挂车总分量量的简单相加。思索到半挂车和牵引车之间的静支承载荷Gs，stat，汽车列车的总分量限值由牵引车总分量限值GGz，zul和半挂车总分量限值GGAn，zul计算：3.1.3总分量限值.3.1.4 牵引载荷和支承载荷汽车出厂证的第28项给出汽车的允许牵引载荷。载货汽车的允许牵引载荷在底盘的技术参数表中给出。同时给出牵引车的总分量及允许牵引总分量。这里所讨论的牵引载荷只与支承架及牵引车牵引挂接安装的构造尺寸有关，而与法定的限值无关。计算刚性牵引杆挂车的牵引载荷时必需留意，牵引载荷等于挂车的实践总分量与转移到牵引车牵引座上的支承载荷之

6、差。图3-5所示为相应的力学模型。.3.2 汽车和货箱的方案设计由于不同的运输义务对汽车的设计提出不同的要求，所以参与道路交通的载货汽车种类繁多。另一方面法律的约束及装载货物及货箱交换的要求促使汽车规范化。因此只需经过底盘和货箱的精心设计才干保证运输的经济性。特别是涉及到特殊要求的特别处理方案时，长期规划的编制变得越来越迫切。目前，有效的运输方案绝大多数为与行业相关的个别处理方案。根据详细的运输义务设计汽车，除了熟知底盘和货箱的技术能够性和创新性外，还要有行业和市场的知识。为了使所设计的汽车从技术上、物流上和经济上满足用户的要求，.汽车设计的输入参数是一个由各种各样相互关联的要素组成的复杂网络

7、，因此，必需思索这些要素的变化对整个网络的影响，相应的汽车设计方案也许要重新思索。只需这样才干保证所开发的车辆全部满足技术开展的最新要求。图为汽车总体设计流程来辅助设计。3.2 汽车和货箱的方案设计.3.2.1 汽车方案设计寻觅满足用户个性要求的运输方案是以对运输作业的作业特点分析为根底的。汽车的方案一方面要思索法规的要求，另一方面要思索技术上的可行性及市场现有方案。载货汽车有单体汽车和汽车列车两种。分量不超越7.5t的单体汽车大多数是箱式载货汽车，其货箱是整车的组成部分。箱式载货汽车是根据用户的要求为详细的运输作业而制造的。总分量大于7.5t的箱式载货汽车其牵引车由少数几个大型底盘制造厂制造

8、。有挂车汽车及其货箱一部分特别是半挂汽车在大型企业、一部分在中型企业制造。牵引车和挂车牵引车可以与载货汽车列车、半挂车或者载运长型货物的汽车列车结合运用。.单体汽车/汽车主要应标明箱式货车/载货汽车的特征，车轴的数量和操向性，轴距，总分量及发动机功率。3.2.1 汽车方案设计.挂车最主要的特点是其与汽车/牵引车的挂接转向方式及车轴的布置。双轴或多轴铰接牵引杆挂车的特点是前后悬相对较小，轴距大，前轴可绕转盘转动，与牵引车那么经过在垂直方向可以运动的牵引架衔接。中置轴挂车那么采用刚性牵引杆，不能运动。由于挂车的重心略位于车轴的前方，故挂车分量的一部分支承于牵引车上。3.2.1 汽车方案设计.在半挂

9、汽车的半挂车中，前轴转向架构造被与牵引板螺纹联接的牵引销取而代之。半挂车分量的相当大一部分经过牵引座支承到牵引车上。平板式挂车短半挂车内装载车低板八卦车底盖板平板半挂车3.2.1 汽车方案设计.规范半挂牵引车的牵引座离地高度为1200mm到1300mm。在这种情况下，假设半挂车长为13.6m，宽为2.55m，汽车高度为4m，那么装载容积约为90m3。由于进一步地提高装载容积只能经过提高装载净高度才干实现，所以牵引座离地高度不断有降低的趋势。目前的最低牵引座离地高度为935mm。在这种情况下，要求改动半挂牵引车的车架构造，采用285/60R22.5型轮胎，牵引座要求特别平整。对一带提升盖的半挂车

10、支承板进展构造优化设计可使其净装载高度到达3000mm，装载容积到达100 m3。3.2.1 汽车方案设计.降低支承板上外表高度急剧地减小了半挂车下外表与车架及轮胎上外表之间的间距，从而导致不能满足ISO1726中对倾斜角的要求，因此在越过突起，爬坡和下坡时要特别小心。为了确保有足够的行车平安性，要求货箱高度能进展优化调整，因此，半挂车必需采用带电控高度调理的空气悬架系统例如MAN公司的ECAS系统。3.2.1 汽车方案设计.3.2.1.2 对运用条件的要求道路车辆应该在其行驶最频繁的道路上有效而平安地行驶。不同的道路条件对载货汽车的要求不一样，导致汽车的方案不一样。不同的道路高速公路，国道，

11、洲道，田间道路和林间道路其宽度和曲率半径不尽一样。汽车曲线行驶时对道路宽度的要求应该与其所要投入运转的道路形状相一致。.图为长度到达最大限值的各种载货汽车在稳定曲线行驶形状下的地面力圆。每种汽车的道路宽度要求需求单独地计算，由于所要求的道路宽度与车轴的位置和挂接点的位置相关。假设需求减小汽车对道路的宽度要求，可对牵引车和挂车上的车轴实行强迫转向。对于配送运输中运用的多轴汽车，由于经常行驶在窄的弯曲路面上，经常要换道，采用强迫转向轴可以减小侧向力，明显地提高轮胎行驶效率。3.2.1.2 对运用条件的要求.除了对路面宽度的要求以外，用于配送的汽车在狭窄的庭院变道其转向圆半径也是评价汽车曲线行驶性能

12、的目的。由于多节组合列车及半挂汽车的牵引车及半挂牵引车的轴距较单体汽车轴距短，所以它们的转向圆半径较单体汽车明显地小。表3-4所示为载货汽车车架Iveco Eurocargo 65E14的转向圆半径与轴距之间的关系。3.2.1.2 对运用条件的要求.越野车的离地高度高，接近角，离去角及斜面角大。理想的越野车是轴距小，前、后悬小，轮胎大，因采用轮边减速器而使差速器尺寸减小的单体汽车。有一种称为Jumbo的载货汽车其轮胎小，刚性牵引杆挂车的挂接点低，因此在高低不平的路面或坡道上行驶时问题最多。3.2.1.2 对运用条件的要求.3.2.1.2 对运用条件的要求汽车的功率应根据其经常行驶的坡道确定。总

13、牵引分量40t的载货汽车其功率范围为270ps200kw到600ps440kw。相应的功率分量比为511kw/t。当在长间隔下坡道上行驶时，出于平安和维护车轮制动器的思索，建议采用无磨损的继续制动。假设载货汽车只在街道上行驶，变速器有68档即可。如在建筑工地行驶，那么还需求爬行档。为了提高长途运输载货汽车的经济性，用16档的变速器比较适宜。路面附着条件沥青、水泥、铺石路面、地外表、碎石路、潮湿、积雪、冰冻和坡度决议汽车的驱动方案。40t的汽车在不利的工况下只需约四分之一的总分量作用在独一的驱动轴上42牵引车，或者带三轴挂车和半挂车的42半挂牵引车。全轮驱动的44/2-，66/2-或88/4单体

14、汽车的牵引条件最正确。.3.2.1.2 对运用条件的要求长途运输汽车为了提高运输的经济性要求发动机油耗小，功率大，变速器档位密集，货箱空气动力学性能好，轮胎滚动阻力小，驾驶室空间大，温馨。对于年运输里程到达300000km的长间隔运输，要求维修保养方便。根据所运输货物的密度对分量和容积进展优化可以减小单位运输本钱马克/吨公里以及马克/立方米公里。半挂汽车或者载货汽车列车较一样装载容量的单体汽车优越。主要缘由是载货汽车-挂车组合更具有弹性。由于在运输量少的时候可一不挂接挂车。在配送运输中，挂接单轴半挂车的半挂汽车以2t的载分量优势在经济上优于三轴单体汽车。从本钱的角度看半挂车的寿命要高23倍，半

15、挂牵引车在旧车市场较三轴底盘容易销售得多。在长途运输中普遍采用40t级的汽车。只需任务条件答应，就采用双轴牵引汽车和三轴挂车组合的方案，这样可以减少制造和运营的本钱。.由于装载量大，装卸方便，由双轴牵引车和无转向安装的三轴半挂车在特别重的货物长途发送运输中取代了载货汽车列车。假设对货物装载位置的数量及装载长度有要求，那么货箱长度最长到达15.65m多节组合列车较总长13.6m的半挂车明显地优越。对于容积运输那么优先采用“Jumbo汽车，其装载容积到达120m3。对汽车驾驶员来说，带中置轴挂车的载货汽车由于调车方便较带铰接牵引杆挂车的载货汽车更受欢迎。3.2.1.2 对运用条件的要求.双后桥前从

16、动轴转向主要适用于后桥支承载荷大的载货汽车列车，而双后桥后从动轴转向那么有助于在市内交通中的急转弯。在上述两种情况下的强迫转向防止了曲线行驶时轮胎的快速磨损。88/4汽车主要为建筑工地的运输而设计的。多轴半挂车的转向轴可以经过插入到牵引座开口中的转向销强迫转向，也可以将转向轴设计成根据侧向力自动转向的双后桥后从动轴。除了减小轮胎的磨损以外，后置的转向轴还减小了曲线行驶时对道路宽度的要求。这种后从动转向轴构造简单，但缺陷是倒车时必需将转向运动锁闭，以防止转向失控。3.2.1.2 对运用条件的要求.对于经常空载或半载行驶在街道上的载货汽车及挂车采用可提升式车轴可以减小滚动阻力和轮胎磨损。用于配送运

17、输的三轴载货汽车通常采用可提升非转向后从动轴。三轴半挂车出于减小曲线行驶时对道路宽度的要求将最后一个轴设计为可提升轴。在依次卸载的配送运输中，由于时间的关系经常剩下一些货物没有卸完，引起轴荷分布不均匀。对中置轴挂车这个问题特别突出，此时牵引安装和牵引车后轴所遭到的支承静载荷特别大，出现过载，而牵引车前轴静载荷减小，影响操向性。3.2.1.2 对运用条件的要求.3.2.2货箱设计3.2.2.1 运输货物对载货汽车的主要要求总是根据所要运输的货物提出。运输的货物能够是固态，液态或气态，根据其形状可确定货箱的类型和构造。货箱的最小尺寸根据货物及其装载容器的主要尺寸确定。长度方向尺寸较短的货物用单体汽

18、车或者其挂车运输，较长的货物那么要用半挂汽车或载运长型货物的载货汽车列车运输。作出相应的标识后允许货物从汽车后端最长伸出1.5m。假设路程不长于100km最长甚至可以伸出3m。无论在何种情况下无论是汽车还是列车其总长不得超越20m22 A.bs.4 St VZO。.普通重型载货汽车货箱轮胎直径不超越1000mm，装载高度不超越2.6m。假设货物较窄可将其按对角线装在货箱内以提高装载高度。提高装载高度的措施有：采用半挂车，小直径双轮胎铰接牵引杆或刚性牵引杆挂车，独立悬挂的内装载车或者低货厢式挂车。3.2.2.1 运输货物.小货物通常是采用规范尺寸的包装箱装运。包装箱的根本单元为400600mm，

19、在此根底上可以演化出根本的底板尺寸600800mm，8001200mm及10001200mm。底板的陈列方式如图3-16所示，这样车箱的底板宽度总是2400mm。3.2.2.1 运输货物.根据DIN15146第2部分，欧洲托板的外形尺寸为8001200mm，目前包装箱的外形尺寸都是以其为根底。采用欧洲托板构建的装载运输和仓贮规范箱改善了货物在企业内外手工搬运的经济性。再加上与地面保送机械配套运用，可以优化货物的流动，减小工资、时间和空间本钱。由于货物运输在一致的交换条件下进展，因此可以自在地选择采用铁路运输，公路运输，水运或者空运。其运营那么由欧洲托板中心调控。3.2.2.1 运输货物.由于液

20、体和气体同散装体一样对运输容器的空间顺应性好，因此相应的容器设计成圆柱形或球形运输罐，装卸时用一个小圆管支撑即可。与要求大截面开口进展杂货装卸的矩形货箱不同，圆柱形运输箱可以设计成自支承构造，因此在机架构造尺寸方面具有宏大的优势。3.2.2.1 运输货物.3.2.2.2 货箱的种类载货汽车底盘都是批量消费的。而对货箱的要求多种多样，因此，大多数在中型企业手工消费，向市场供应的种类种类繁多。平板货箱：货箱为平板，或阶梯状装载面，无侧板。主要用于大宗杂物，机器和汽车的运输。用带子或链条固定运输货物。.3.2.2.2 货箱的种类三面有活动挡板的卡车车箱：与平板货箱不同，这种车箱经过侧板、立柱、帐篷框

21、架或者与底板固定的帆布车篷限制运输的货物。对特别重的且对气候不敏感的货物用敞开式车箱即可。为了防湿那么用帆布盖车箱。由于对装卸时间的要求越来越短，目前这种带汉堡盖的廉价车箱带侧板、帆布架和帆布逐渐被推拉式帆布侧边，推拉侧边或者推拉弓形侧边替代。由于没有侧板和立柱，所以从侧面装卸方便。在集装运输时为了固定装载货物用这种车箱那么比较费事。.3.2.2.2 货箱的种类厢式车箱：运输所谓的“干货时，与三面有活动挡板的卡车车箱相比，这种车箱对所运输的货物维护更好。特别是可以用多层隔热板构成隔热货箱，或者附加制冷设备后用作冷藏运输厢。对应TIR协议的海关平安那么经过采用适宜的铰链和销闩到达。厢式车箱目前几

22、乎都采用积木原理设计。.翻斗车箱：翻斗车在车箱倾斜形状下靠重力将散装货物卸下，或者容器翻斗料斗，集装箱，贮仓装在可翻转的安装上，经过该安装的翻转将货物卸下。翻斗安装主要是经过液压油缸驱动。3.2.2.2 货箱的种类.油罐货箱：用于气体和液压食品，汽油，油，沥青，化学物品运输的圆柱形和厢状容器。根据要求油罐货箱有单腔式或多腔式。对危险性较低的液体用单腔式油罐货箱，厢内为波纹状铁板以减缓半载时液体的固有运动。3.2.2.2 货箱的种类.贮仓货箱：运输流动散装货物。卸货的方式是：对卧式贮仓，经过地面上相应的漏斗，也可以将整个货箱翻转。还可以用气压流化喷嘴寄生振荡或者流化床改善流动性。立式贮仓那么经过

23、卸料安装在目的地排料。3.2.2.2 货箱的种类.饮料运输厢：运输按欧洲托盘8001200mm，啤酒托盘10001200mm或饮用水托盘10701100mm打包的饮料箱。对这种货箱的最主要的要求是可从侧面用叉车装、卸货，以及装卸货的时间尽能够短。长途运输和配送运输汽车主要采用转动侧板货箱，思索到受力粗犷和分量的平衡用手工进展操作。在城市内运输时，带电动提升帆布的货箱由于占地小更受欢迎。运输顾客现场代销饮料时适宜用所谓的栅格式低货厢。这种货厢的底盘带有中间骨架，分格板。货箱底板两侧向内倾斜3。3.2.2.2 货箱的种类.用于换装式容器换装轴形架，集装箱的底盘货箱由四个固定在支架上的转销组成。转销

24、在纵向和横向分别间距5953mm和2259mm。它们将位于辅助支架上或车架上的换装式容器锁定在底盘上。底盘货箱与换装式容器的主要配合尺寸在DIN70013和DIN70018中作了规范化规定。国标规定的换装容器停放高度为1320mm，由于市场所提供底盘的车架上端面高度比这一高度明显地低，所以也有停放高度为1220，1120和1020mm的换装容器投入运用。3.2.2.2 货箱的种类.运输换装容器的汽车底盘普通采用空气悬架，将换装底盘从容器停放支承装到汽车上的方法是：经过空气悬将车架降低，用垫木或者滚轮将换装容器强行下滑至驾驶室后的前挡块，升高车架，锁紧转销。翻转并锁紧支撑。卸下的顺序与上面相反。

25、除了上述货箱以外，还有许多特种货箱，例如牵引式混凝土搅拌机，渣滓运输车，零售汽车，家畜运输车。3.2.2.2 货箱的种类.3.2.2.3 装卸辅助安装为了不用他人协助进展装卸，许多载货汽车装有特殊的配备，借助这种配备驾驶员可以本人装卸货物。.装卸边板是一个装卸平台，同时也用作提升安装。借助于装卸边板可以将汽车内不同高度的货物卸到地面或者将地面的货物装到汽车上图3-46。对于厢式货箱装卸边板同时可以用作货箱的后边板。根据功能的不同装卸边板有三种不同的方式图3-47。3.2.2.3 装卸辅助安装.钢板弹簧或部分空气弹簧支承的载货汽车底盘必需采用位于车架中间的气压驱动提升摇臂图3-48装卸换装式容器

26、。将转动销拉开，提升安装将换装式容器悄然抬起，支撑脚张开，然后锁紧。3.2.2.3 装卸辅助安装.自走式机器，配备及载人和载货汽车可以用本身的动力从斜板开到运输车辆的装载面上。斜板的长度取决于装载面的高度及允许的最大斜坡角。对离地高度小的自走式机器及配备，要采用可向后翻转的装载面或者采用可完全沉降的装载底板。3.2.2.3 装卸辅助安装.3.2.3换装货箱和集装箱换装货箱有厢式和三面有活动挡板的卡车货箱两种。在欧洲市场上这种货箱在猛烈的市场竞争中具有越来越重要的意义。其优点是可独立于汽车之外进展装卸，可作为转运过程中的仓储，也可以经过铁道运输。由于在货物转运中心只需交换货箱，因此，载货汽车的滞

27、留时间缩短。.目前市场上主要采用联邦长途货运结合会BDF的规范，DIN 70013或者相应的欧洲规范DIN EN 284。换装货箱外形尺寸的规范化长：6250mm，7150mm，7420mm和7820mm；宽：2500mm；高：2670mm，角边联接尺寸的规范化长：5853mm；宽：2259mm，中心通道，卡边及支撑脚联接尺寸的规范化及一致的支撑高度1320mm使得其交换起来不存在问题。3.2.3换装货箱和集装箱.长度为18.35m的多节组合列车专门开展了规范的C715型换装货箱BDF规范轴形架，允许的总分量为15000kg。较长的换装货箱要求挂接系统短或者用刚性牵引杆挂车。目前总长度到达18

28、.75m，可以运输2节C745换装轴形架，保养方便，同时不需求昂贵的挂接技术。3.2.3换装货箱和集装箱.洲际运输、国内运输及国际运输特别是公路运输和铁路运输要求运输箱经久耐用，特别是适宜于一种或多种货物的免重新装箱运输。DIN ISO 668的ISO集装箱满足上述要求其不同的长度991mm，6058mm，9125mm，12192mm和高度2438mm，2591mm及一致的宽度2438mm。允许的总分量分别为10160kg，24000kg，25400kg和30480kg。角边间距在宽度方向一致定为2259mm，在长度方向分别为2787mm，5853mm，8918mm和11985mm。3.2.3

29、换装货箱和集装箱.载货汽车的用途就是运输货物。从经济性的角度思索，所选用的载货汽车由要运输货物的分量和容积确定。在选购牵引车及挂车或汽车列车组合时要根据详细的义务确定所选购汽车的分量级和所要求车轴的数量。为此，必需知道对应所允许的总分量GGzul所能到达的净载重GN，zul。可以根据阅历准确地计算出运输形状下汽车的空载分量GbFZ。用来评价载重才干的是分量利用系数GN*：3.2.4质量设计.分量利用系数高与实现以分量为目的的构外型式优化具有同等重要的意义。分量利用系数是评价载货汽车经济性的重要目的。不同构外型式，不同分量及不同货箱的汽车其分量利用系数差别很大。总分量2.8t的厢式车其分量利用系

30、数GN*=0.65，总分量为40t，带滑动平板货箱的半挂汽车经分量优化后其分量利用系数可达GN*=2.3。图为MAN公司系列底盘分量利用系数与允许总分量之间的关系。3.2.4质量设计.分量利用系数在0.65到2.3之间时，货箱与货物重心的位置对汽车轴荷的分布有很大的影响。因此，在汽车货箱设计时应引起特别的留意。设计准那么是：底盘，货箱，附加安装及货物的总分量心相对车轴的位置应保证汽车到达允许总分量时轴荷不超越允许值。这是轴荷计算的主要义务。由于货箱类型的不同，当货物固定在货箱内或者装载物在底面不均匀分布时，货物的重心能够明显地偏离货箱的几何中心。在这种情况下，需求进展特别的计算，并附在出厂文件

31、中。3.2.4质量设计.对于三轴或更多轴的汽车，其两个后轴上的载荷Gh1和Gh2经常合成为Ghres双轴荷。载荷均匀分布时其作用线位于两个后轴的中心，不均匀分布时例如，简易的前从动轴或后从动轴，那么接近载荷大的车轴。前轴与后轴合成载荷作用线之间的间距定义为技术轴距lfech，其与后轴的载荷及轴距l1和l2相关。3.2.4质量设计.在计算制动力在前轴和后轴上的分配时，除了静载荷外，汽车减速时的动载荷也有着重要的意义。因此，根据欧洲法规71/320/EWG货箱制造商必需确定货箱重心高度hs,A和载荷高度hs,N。结合底盘任务形状时的重心高度hs,bFG由底盘图给出，计算出整车重心高度hs,ges。

32、3.2.4质量设计.3.2.4质量设计为了保证汽车曲线行驶和在斜坡上行驶时的行驶平安性，底盘制造商限定了汽车整车重心高度的最大值。根据汽车型号和横向稳定器的不同汽车整车重心离地高度在1700mm与2500mm之间变化，而且与货箱及固定载荷有关。假设载荷的重心由于摇摆如猪笼或摇摆如牛奶可以侧向偏移，那么在汽车行驶过程中经过适宜的行驶方式或经过降低载荷重心加以留意。经过附加横向稳定器或加强横向稳定器可以提高汽车允许重心高度，但要留意货箱的特点、轴距及附加动载荷在前后悬架上的分配。在许多情况下只在汽车后轴上对横向稳定器进展改动，以免驾驶员产生汽车曲线行驶稳定性添加的错误印象。假设在车架侧面安装非成对

33、出现的附加安装，那么汽车的载荷在横向的分布不均匀，假好像一车轴上两侧车轮的载荷的不均匀分布不可防止，那么左右偏分量的差别最高不得超越轴荷的4%。.3.2.5 主要尺寸设计3.2.5.1 主要尺寸和部件长度载货汽车底盘最主要的总体尺寸是轴距。轴距同货箱及载荷重心位置一同决议了货箱的长度。.当装载容积和货箱宽度给定时，可以从所希望的货箱高度求出货箱长度.货箱长度和高度确实定受以下要素的影响：本钱(货箱外表，底盘价钱与轴距之间的间隔)； 动态轴荷转移(重心高度与轴距之间的关系)； 曲线行驶性能(轴距，挂车牵引杆长度)；空气阻力(CW值，迎风面积)；运营本钱(冷藏车货箱外表与容积之间的关系)； 地域性

34、汽车限高； 规范化装栽单元(欧洲托板)；侧翻平安性(重心高度与轴距之间的关系)；运输农产品时对散装体的限高(所运输货物的压力敏感性)；.假设只给出了装载面积要求(三面有活动挡板的卡车货箱)，那么根据所运输货物根本装载面积要求就可确定出货箱高度。.底盘制造商在对最大的后悬进展限制时并不思索装载分量对轴荷分布的影响。双轴汽车的最大后悬为技术轴距ltech的60%，四轴为70%。.3.2.5.2 装载陈列为了提高运输经济性，必需尽能够地优化利用所提供的装载空间和装载面积。由于目前普遍采用尺寸规范的装箱(托板，集装箱)，因此，在设计货箱时应将这些货箱的尺寸思索进去。图为欧洲托板在纵向和横向的优化陈列。

35、完全纵向陈列时托板总数要除以3，横向陈列时除以2。思索到托板之间的间隙ds，那么长度lp=1200mm的纵向陈列托板所要求的最小装载长度为lN,min为：.在欧洲运输中除了欧洲托板外还采用啤酒板(100012000mm)和饮用水板(10701100 mm)。图为饮用水箱在饮用水板上的陈列及相应的分量表。图所示为对应的装载陈列及计算所得装载分量与货箱长度之间关系，其中装载高度为1491mm(4层)。3.2.5.2 装载陈列.在食品配送运输中除了欧洲托板外还经常采用滚动式容器(720810mm)。图3为类似于图3-67所示的装载陈列。滚动式容器分量为350kg，图中为装载分量与货箱长度的关系。3.

36、2.5.2 装载陈列.3.2.5.3 牵引车与挂车之间的转向性分析汽车列车组合至少由两辆单独的汽车组成，两者经过铰接安装相互衔接。曲线行驶时绕垂直轴相对货箱纵向中心线偏转一个角度，此时，两者不可防止地相互接近。此外，当汽车越过凹坑路段时，货箱会进一步接近。汽车高为4m时，夹角为4时，两者相互接近250mm。.图为牵引车与铰接牵引杆挂车转向性分析及几何关系。为了防止在各种工况下货箱的碰撞，货箱之间在直线行驶情况下应坚持最小间距aA,g(根据勾股定理导出)：其中平安间距aA,min是为了防止上面所述的越过凹坑时保证货箱不碰撞的间距，取为250mm。3.2.5.3 牵引车与挂车之间的转向性分析.为了

37、保证国际运输的顺畅，半挂牵引车及其半挂车通常可以互换。其前提条件是牵引座的衔接尺寸一致，有足够的转向自在空间。ISO1726对半挂牵引车与半挂车货箱范围的外形尺寸和角度作出了详细的规定：牵引座上外表在满载形状下的离地高度位于1150和1300mm之间，半载形状下不大于1400mm； 直线行驶时半挂车前倾、后倾和侧倾角分别为6，7和3(图3-72)。半挂牵引车与半挂车纵轴线间夹角在25和90之间变化时，后倾角在7和3之间线性变化。3.2.5.3 牵引车与挂车之间的转向性分析.3、最大半挂车前回转半径为2040mm；4、 半挂车鹅颈自在半径与牵引车后回转半径之差大于100mm；5、半挂车摆动时圆柱

38、回转面在离牵引座上方250mm处测得的驾驶室与半挂车之间最小间隔为80mm。由此向上该间隔必需以6的倾角圆锥回转面添加。3.2.5.3 牵引车与挂车之间的转向性分析.3.3轴荷、货箱长度和有效载荷分布一切的车主都希望有效地运用本人的汽车。实现的方法是：将有效载荷沿货箱合理分布，使得装载量到达允许载荷，而前轴和后轴均不超载。为此，需求运用工程力学的有关计算公式，根据给定的载荷大小，方向和作用点，计算合力的大小，并与允许值比较。也可以根据轴荷的分布计算货箱重心和有效载荷重心，从而确定最优的货箱长度载荷均匀分布。.3.3.1轴荷计算在平面力系中，作用力的作用线不相交。作用力的位置用其相对恣意选择的参

39、照点的垂直间隔确定。一个力相对一个点的作用效果，通常用该力与到该点的垂直间隔的乘积来表示，称为力矩。平面力系，当其一切作用力在x轴和y轴方向的合力等于0，一切力对恣意一点的力矩之和等于0时，该力系处于平衡形状。.面分布力面分布力G作用于平面AG或线分布力线分布力G作用于线段lG上用以下公式计算。计算轴荷力：3.3.1轴荷计算.计算集中力Gi引起的轴荷Gv,i和Gh,i总的轴荷Gv和Gh可以经过将这些分载荷相加得到3.3.1轴荷计算.3.3.2 货箱长度和有效载荷分布在大多数情况下，汽车货箱的前沿应尽能够接近驾驶室后沿。设有效载荷沿整个货箱长度方向均匀分布，轴距为l，货箱前沿到前轴的间隔为 ，那

40、么货箱和有效载荷的重心位置由货箱长度决议。同时也决议了前轴和后轴的载荷。即对给定的允许总分量，货箱较短时前轴受载大，而货箱较长时，后轴受载大。.3.3.2 货箱长度和有效载荷分布.图可以看出，将载荷装在接近货箱前壁会使得有效载荷的重心处于不利的或者不允许的位置，会导致前轴荷超越允许值 ，而后轴荷相对较小而导致后轴驱动汽车的牵引性能恶化。3.3.2 货箱长度和有效载荷分布.3.4汽车和汽车列车组合的曲线行驶特性为了改动双轴汽车或多轴汽车的行驶方向，必需有转向安装。经过转向安装可以改动车轮相对汽车纵轴线的夹角。轿车，载货汽车，公共汽车和双轮车(自行车、摩托车)用前轮转向，而陆地运输车靠后轮转向。机

41、动车的转向由驾驶员根据交通情况操作，而挂车通常由其与机动车的衔接安装转向。根据后从动轮转向方式的不同又分为牵引转向和强迫转向。在讨论转向时通常以向左转向及向左圆弧行驶逆时针方向为例。.3.4.1牵引转向设汽车的转向前轮对双轮辙汽车，那么车轴上的车轮简化为位于中间的单车轮沿恣意曲线行驶，那么非转向后从轮沿着与该曲线存在一个轮辙偏移量y的内侧曲线行驶牵引曲线，Tractrix。假设不思索车轮侧向力的影响，那么作稳定圆弧行驶的车轮沿径向交于同一点，即瞬心阿氏条件。假设导向曲线为一圆弧，那么对稳定圆弧行驶，其牵引曲线为同心圆，圆心即为瞬心“M。.稳定圆弧行驶的外侧和内侧轮辙偏移量y与导向曲线半径rk,

42、v和轴距 有关。由图可得牵引曲线半径rk,h：过渡过程中的轮辙偏移量y与最终的轮辙偏移量y之间的关系与比例l/rk,h和所驶过的圆弧角有关：3.4.1牵引转向.前轮转向的三轴汽车曲线行驶时在车轮上产生侧向滑移力Fs1，Fs2，Fs3，这些力影响汽车的直线行驶稳定性，使其沿曲线行驶。路面上产生沿车轮运动方向垂直于运动中心的轮胎印迹，其与车轮平面的夹角称为侧偏角。图为车轮上侧向滑移力的作用线不经过运动中心，因此在运动方向产生行驶阻力，车轮轴接遭到轴向载荷，车胎因侧向滑移而加剧磨损。3.4.1牵引转向.为了计算等效轴距lers，除了轴距l1和l2外，还要思索非转向后轴上的轮胎数量nR,2和nR,3及

43、其侧向刚度。假设后轴上一切车轮的侧向刚度一样，那么根据资料316可得等效轴距的计算公式：3.4.1牵引转向.挂车刚性牵引杆挂车，铰接牵引杆挂车，半挂车通常经过挂接在牵引车上的牵引杆或者经过牵引座牵引，普通没有专门的转向安装。假设汽车作稳定的圆弧行驶而不存在侧向滑移，那么第一轴和最后置轴轮毂曲率半径rk,v和rk,h之间轮辙偏移量y经过简单的几何计算得出。刚性牵引杆挂车中置轴挂车由一根与牵引杆刚性衔接的车轴组成，该车轴在曲线运动过程中指向运动中心。其轮辙偏移量y由牵引车的轴距lz，牵引钩的外伸量lAK和挂车轮距lAn确定。3.4.1牵引转向.带转盘铰接式前轴的铰接牵引杆挂车的轮辙间距计算方法等同

44、于两个依次挂接的刚性牵引杆挂车。其轮辙偏移量由牵引车的轴距lz和牵引钩外伸量lAK以及挂车的牵引架外伸量lZu和轴距lAn确定。半挂牵引车与带刚性牵引杆挂车的载货汽车在转向方式上的独一不同点是，挂车的铰接点位于牵引车半挂牵引车后轴前方lsk处，而不是位于后轴的后方。轮辙偏移量的计算公式为：3.4.1牵引转向.3.4.2 强迫转向强迫转向是指不同车轴的车轮转向回转相互关联，或者对汽车列车组合而言挂车车轴的转向回转同牵引车及挂车纵轴线的相对位置相互关联。图为带前从动轴的三轴载货汽车强迫转向表示图。其第一轴和第二轴经过液压动力转向机构强迫转向。图为三轴铰接牵引杆挂车的强迫转向，位于前轴转盘上的绳轮经

45、过交叉布置的绳将前轴的转向回转传送给最后车轴上的绳轮和转盘转向机构。为了保证三个车轴上的车轮不产生侧向偏离，前后轴转向回转角的比例关系必需经过绳盘直径的选择与两个轴距的比例关系相匹配。.图389所示为驾驶方向稳定的汽车通常是挂车。其特点是采用全轮转向，前后轴的转向角v和h一样，保证了不产生轮辙偏移量。但由直线行驶过渡到曲线行驶过程中汽车尾部驶出原车道，见图390。3.4.2 强迫转向.图为带强迫转向半挂车的半挂牵引车。如2.2.2.3所述，位于半挂车上的转向销伸入到牵引座的开口中，该转向销可绕半挂车上的牵引销转动。当半挂牵引车纵轴线相对于半挂车纵轴线转过夹角k,s时，转向销将该运动传送给半挂车转向轴上的转盘。经过合理选择夹角k,s与半挂车转向轴转向角A之间的比例关系，可以明显地减小轮辙偏移从而减小对路面宽度的要求。3.4.2 强迫转