汽车列车课件

1、 汽车列车是指一辆汽车(货车或牵引车)与一辆或一辆以上挂车的组合。载货汽车和牵引汽车为汽车列车的驱动车节，简称主车被主车牵引的从动车节称为挂车。 第六章 汽车列车第一节 概述汽车列车按其结构不同分为全挂汽车列车半挂汽车列车双挂汽车列车特种汽车列车等。一、 汽车列车的分类a-全挂汽车列车;b-半挂汽车列车;c-双挂汽车列车;d,e-特种汽车列车 ;f-双半挂汽车列车 三 半挂汽车列车的发展与优点 半挂车的发展就是全挂车缺点的展现：（1）列车总长长，通过性差；此时欧洲开始限制汽车列车总长，全挂车收到限制。而半挂车的牵引连接装置，不用牵引杆（牵引车上安装牵引钩，牵引杆上有挂环），用牵引座与牵引主销相

2、连接，可以缩短列车总长。（2）全挂车与牵引车采用牵引杆连接，牵引车与挂车独立性强，整体性弱，整车机动性差，行驶阻力大（风阻大）。（3）全挂汽车列车牵引钩与挂环之间存在冲击，震荡现象，行驶噪声大，半挂车采用牵引座与牵引主销连接，降低了噪声。（4）全挂汽车列车行驶稳定性差，全挂车与牵引车用牵引杆连接，全挂车存在摆振现象。半挂车不存在。（5）全挂汽车列车转向性很差，半挂车极大改善。（6）全挂汽车列车制动时挂车对牵引车冲击严重。（7） 半挂车是实现“区段运输”，“甩挂运输”和“滚装运输”的最好车型。（8）全挂汽车列车附着质量即为牵引车质量；半挂汽车列车中，半挂车载货质量有一部分由牵引车承担，即增加了牵

3、引车的附着质量，从而增加了牵引车附着力，从而使牵引车发动机动力可以得到充分利用。四 汽车列车发展的主要方向1 汽车列车向大装载质量，专用化，高速化方向发展。(45吨，高速提高运输效率)；2 汽车列车进一步向标准化，系列化方向发展；（甩挂，区段，滚装运输的要求）3 汽车列车生产向专业化方向发展；（构件化和组合化）；4 新结构，新材料和新技术的应用；5 重视对汽车列车行驶稳定性和操纵稳定性的研究。二、牵引汽车的结构及使用特点1装有增压器或增压中冷器，以提高发动机的功率；2有良好的冷却系统，保证长时间拖带挂车而发动机不过热；3采用主变速器加副变速器、双级主减速器和轮边减速器等，以扩大重型牵引汽车变速

4、范围，增大其驱动扭矩；4设法增加牵引汽车的附着质量，也可采用全轮驱动，以充分利用牵引汽车的附着质量；5重型牵引汽车常采用液力偶合器和液力变速器；6适当缩短轴距，使汽车列车有良好的机动性；7制动系统应保证牵引汽车与挂车的协调；8连接装置最好采用无间隙结构，以减轻挂车的冲撞，提高汽车列车的行驶稳定性。a前置副变速器+主变速器；b后置、副变速器+主变速器 前置副变速器+主变速器+后置副变速器一、挂车的分类及构成 1、货运挂车的分类 2货运挂车构成二、半挂车 1半挂车的结构型式 2. 半挂车车架的结构设计第三节 挂 车一、挂车的分类及构成1、货运挂车的分类 (1)按挂车与牵引汽车的连接方式分类a全挂车

5、：b半挂车：按连接方式分类的挂车 a全挂车；b半挂车；c带有可伸缩牵引杆的长货挂车 1挂环；2牵引架；3牵引销；4支承装置；5可伸缩牵引杆；6横转架式货台 (2)按货台形式分类a平台式挂车b阶梯式挂车c凹梁式挂车平台式挂车a平台式半挂车；b平台式全挂车；阶梯式挂车 凹梁式车a高阶梯式半挂车； a凹梁式半挂车b低阶梯式半挂车 b凹梁式全挂车(3)按车轴数分类 可分为单轴、双轴及多轴等型式。 (4)按车身结构分类 普通挂车 厢式挂车 罐式挂车 自卸挂车 集装箱挂车 冷藏保温挂车 特种挂车等等。2货运挂车构成(1)基本系列 基本系列由符合GB1589规定的、最大允许总质量不大于20t的全挂车和最大允

6、许总质量不大于40t的半挂车组成，包括栏板式、厢式等型式。(2)专用系列运输车辆的专用半挂车长度不大于14.2m；组成列车后的总长应符合GB1589的规定. 两轴及两轴以上集装箱半挂车、罐式半挂车长度不大于13m；组成列车后的总长应符合GB1589的规定。(3)特殊系列 特殊系列由最大允许总质量大于20t的平板式全挂车、最大允许总质量大于40t的平板式半挂车及超过GB1589规定的货运挂车组成。二、半挂车1半挂车的结构型式组成：半挂车一般由车架总成、底板总成、车厢总成、支承总成、悬挂总成、电器总成、制动总成等组成。原理：车架前端下部装有牵引销，与牵引车的牵引座配合。由牵引车牵引半挂车行驶，并在

7、转向时完成牵引车和半挂车的相对转动。载荷分配：半挂车车架上载荷通过牵引销座和悬架系统分配到牵引车和半挂车 车轮上。2 半挂车主要尺寸半挂车外廓尺寸限值应符合GB1589-2004道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值的规定；车辆长度、宽度、车轴数量的具体设计应符合GB/T6420-2004货运挂车系列型谱的规定。半挂车底盘简单，不进行副车架的设计，而是进行能够被牵引车驱动的整个底盘的设计。3半挂车车架的结构栏板式半挂车1底板总成；2牵引销；3支承装置；4车架总成；5防护栏；6车灯；7车轮；8悬架总成；9车厢总成直通式纵梁车架，纵梁断面为工字型焊接结构，上翼板平直，下翼板是折线。 阶梯式车架l牵引销；

8、2牵引板；3支承装置座板；4，前边框；5、6纵梁； 7挡板； 8贯梁；9边梁；10插柱孔；11侧边框；12后边框这种车架既照顾了牵引销的高度要求（由牵引车高度决定），又可以降低货台平面的高度。两根纵梁与若干横梁及两根边梁组成的车架。鹅颈形状有平鹅颈与弧形鹅颈两种，平鹅颈结构适宜普通公路运输的半挂车；非公路运输，道路条件差，半挂车相对牵引车有较大的仰角时，采用弧形鹅颈。凹梁式车架1-牵引销；2-牵引板；3-支承装置座板；4-栓环；5-加强侧横梁；6-前段边梁；7-后段边梁；8-前端梁；9-牵引小纵梁；10-牵引横梁；11-挡板；12-侧横粱；13-插柱盒；14-加强侧梁；15、16-纵梁；17-

9、贯梁；18-加强内横梁；19-悬臂梁；20-后边框(1)纵梁结构车架的纵梁结构型式亦可分为平板式，阶梯式、凹梁式三种 (2)横梁设计a横梁结构横梁有四种结构：圆管形横梁、工字型横梁、槽形横梁和箱形横梁。圆管形横梁具有较高的扭转刚度，往往只布置在车架纵梁的两端，靠近下翼板以增强车架整体扭转刚度；工字型横梁从载荷过渡上考虑最为理想，但纵梁翼缘和横梁翼缘连接，对扭转约束较大，翼缘可能产生较大的应力；槽形横梁多用钢板冲压成形，制造工艺简单，成本低，但扭转刚度较差；箱形横梁和圆管形横梁一样，具有较好的抗扭性，传递载荷理想。b纵梁和横梁间的连接横梁与纵梁上下翼板连接，这种结构有利于提高车架的抗扭刚度，但是

10、在受扭严重的时候，易于产生约束扭转（由于支承条件或外力作用方式使构件扭转时截面的翘曲受到约束，称为约束扭转。约束扭转时，构件产生弯曲变形），连接点处内应力大。多用在鹅颈区，支撑装置处。横梁与纵梁的腹板相连接，这种结构刚度较差，容许纵梁截面产生自由翘曲，多用在车架中部横梁。此结构优点不产生约束扭转。横梁同时与纵梁上翼板及腹板相连。兼顾以上两种特点，应用较多。横梁贯穿纵梁腹板相连接。允许纵梁相对横梁位移，消除了应力集中。但是车架整体扭转刚度较差。应用最为广泛。(3)车架底板结构设计3 半挂车悬架 半挂车悬架是将挂车车架与车轴相连接的全套装置的总称。其主要作用是传递作用在车轮和车架之间的各种载荷，并

11、减少或消除由不平路面通过车轴传给车架的冲击和振动。 半挂车悬架一般采用钢板弹簧作为弹性元件。4 半挂车支撑装置 安装在半挂车的前部，作用是在半挂车与牵引车分离时，由支撑装置支撑半挂车车身前半部分，支撑装置还可以升降半挂车前部高度，以利于牵引车与半挂车的分离与结合。一、连接装置的分类及使用要求1 分类根据汽车列车的组合形式，连接装置可分为牵引连接装置和支承连接装置两大类。牵引连接装置用于牵引汽车与全挂车或挂车与全挂车之间的连接。支承连接装置用于牵引汽车与半挂车的连接。第四节 连接装置2 作用1）使牵引车与半挂车连接及摘脱；2）由牵引连接装置把牵引车的牵引力传递给半挂车；3）是牵引车与挂车相对运动

12、及动力相互作用及传递的装置。3 连接装置基本形式 牵引销牵引座组合 牵引销安装在半挂车车架前部的牵引板上，牵引座安装在牵引车车架上，并有分离-连接机构和锁紧机构，以保证牵引销和牵引座可靠连接或分离。4 连接装置使用要求1）机构连接的可靠性，当连接装置受到动载荷冲击时，应该具有足够的强度和刚度。2）牵引车同挂车摘挂应方便，安全可靠。3）连接装置上应该有冲击负荷减振装置，防止在紧急制动或起步时造成过大的冲击。4）牵引连接装置在工作过程中应能有一定的角度变化。二、支承连接装置支承连接装置包括装在牵引汽车车架上的牵引座和装在半挂车前部的回转牵引销。由牵引座和牵引销把牵引汽车与半挂车连接起来，组成半挂汽

13、车列车。1牵引座(1)牵引座的分类及结构牵引座既能承受半挂车一部分垂直质量，又起着牵引半挂车的作用，同时又是半挂车的转向机构。牵引座主要由座板、分离连接机构和支座组成。牵引座按其支座能否移动分为固定型、举升型和移动型；按允许的自由度不同，有单自由度、二自由度和三自由度之分，按其分离连接机构不同，又分为夹板式和钩销式。a固定型牵引座：固定型牵引座是目前应用最广泛的一种，其支座固定在牵引汽车车架上，牵引座在支座上允许有一定的自由度。单自由度牵引座二自由度牵引座a单自由度；b二自由度夹板式牵引座(汽运)1.手柄；2楔形止销板：3联动杆，4螺栓；5联动杆拉簧；6固定销；7钩销板拉簧；8，钩销板；9开口

14、销； 单钩式牵引座b举升型牵引座：1车架；2举升液压缸；3固定架；4、6销轴；5摆杆；7牵引座(2)牵引座的安装通常牵引座是与牵引座安装板相连结，然后再由牵引座安装板与牵引车的车架或副车架连接。QC/T446-1999鞍式牵引车牵引座中规定了牵引座和牵引座安装板安装尺寸及孔径和位置 。2牵引销(1)牵引销的尺寸规格牵引销分为轻型50号(直径50.8mm，即2)和重型90号(直径为89mm，即3.5)两种牵引销。GB/T4606与 GB/T4607中规定：最大总质量50t的半挂车，选用50号牵引销；若最大总质量50t100t的半挂车，选用90号牵引销。(2)牵引销与半挂车的连接方式牵引销与固定座

15、用螺钉连接方式 带锥体的牵引销与锥形固定座连接的方式 牵引销用螺钉直接与支承板连接的方式 牵引销与固定座用螺钉连接方式 固定座2焊在牵引板3的上平面，牵引销4从下面用螺钉紧固在固定座上。这种连接方式需增加一个固定座，使更换方便，在支承板下面即可更换牵引销。带锥体的牵引销与锥形固定座连接的方式锥形固定座7焊在牵引板3的上平面，锥形固定座与牵引销的锥体部分相配，通过垫圈6用槽形螺母5紧固。这种连接力式结构简单、节省材料，拆卸一个螺母即可更换带锥体的牵引销。但需增加个锥形固定座，而且锥形固定座和带锥体的牵引销的配合尺寸不易控制 。牵引销用螺钉直接与支承板连接 牵引销4用螺钉1直接固定在支承板上。这种

16、连接方式结构简单、质量小，牵引销更换方便。3半挂车和牵引车的联接尺寸Rf 是半挂车的前回转半径Rw 是牵引车的间隙半径Rr 是半挂车的间隙半径Rc 是牵引车的后回转半径H2 是牵引车牵引座板上平面在满载状态时的离地高度；H3 是半挂车牵引板下平面在半挂车处于满载状态时的离地高度。在牵引车相关尺寸确定后，半挂车的相关尺寸应满足: RwRf150mm RrRc70mm H2= H3半挂车相对于牵引车的前俯角和后仰角（图6-12）。前俯角是指半挂车前端最外点和牵引车车架相碰时，半挂车和牵引车之间的相对夹角a；后仰角是指半挂车鹅颈处纵梁下翼板和牵引车尾端点相碰时的夹角。1汽车列车的运行特性动力性转向机

17、动性*行驶稳定性燃油经济性第五节、汽车列车设计 汽车列车的转向机动性 是指在狭窄弯曲路段上改变行驶方向或绕过障碍物的能力。 最小转弯直径Dtmin 是指汽车列车转向时，当方向盘转到极限位置时，牵引车外侧前轮所滚过的轮迹圆的直径 最大通道宽度Amax 是汽车列车上离转向中心最远点和最近点的距离之差。 (1)转向机动性a图解法车辆在最大转向时，前外轮、前内轮各转至最大角度amax和max，轮迹垂直延长线交后轴延长线于O点。以O点为圆心，以O点至前外轮中心平面的距离为半径画圆，即可求得车辆的最小转弯直径Dtmin。连接OO1（O1为半挂牵引车连接中心），以OO1为直径作半圆， 再以O1为圆心，挂车轴

18、距La为半径画弧，交半圆弧于O2点，OO2连线就是挂车后轴轴线，O1O2连线为挂车纵向中心线，绘出轮距及车辆总宽，再以O为圆心，以汽车列车最外侧点及最内侧点的距离为半径画弧，可求得车辆的最大通道宽度Amax。2汽车列车总体参数及主要尺寸确定(1)汽车列车最大总质量a在运行路线的最大坡道上能用头档起步Ftmax稳定行驶时汽车列车头档的最大驱动力，N；a起步附加阻力系数，其数值取决于运行条件如大气温度和路面状况，据试验，夏天取1.52.5，冬天取2.55.0；f滚动阻力系数，在混凝土或沥青路面上取0.0120.015汽车列车的旋转质量转换系数，在起步时通常取1；j汽车列车起步时的加速度，其数值可取为0.30.5m/s2；imax汽车列车运行路段上的最大坡度，按表6-1选取。b在运行路线的最大坡道上能用档通过式中：Ftmax汽车列车档的最大驱动力。c在运行路线上能经常用直