汽车载荷计算准则

3.2轿车计算实例3.2.1根据汽车载荷计算准则对轿车进行计算本节求出载荷计算中必要的参数、重量和弹簧系的刚度。表3-3主要尺寸轮距smm2390轮距（前）tfmm1255后）trmm1235轮胎×气压（前）5.60-13-4PR×1.6kg/cm2轮胎×气压（后）5.60-13-4PR×1.5kg/cm2重量空车重量Wgkg960定员5人汽车总重Wkg1235重量分布（前）Wfkg650重量分布（后）Wrkg585性能最高车速Vmaxkm/h135发动机最大扭矩Q0k11.5传动系变速器速比n01档3.1672档1.6973档1.000倒档4.079主减速器速比n4.444转向系形式循环球式角传动比n18.6制动系形式脚踩液压内涨式4轮制动手拉机械内涨式2轮制动悬架系形式前横向双摆臂式独立悬架半椭圆平板弹簧表3-4重量及重心位置总重kg前轮kg后轮kg重心在前轮中心后mm重心在后轮重心上方高度mm全部（额定载荷状态）WWfWrahc1235.0649586.01134247弹簧上（额定载荷状态）WoWofWora-------1085.0589.6495.41091-------弹簧下150.059.496.61042-------b重量及重心额定载荷下，重量及重心位置见表3-4。c重心高度从表3-1得出车轮到重心的高度。重心到地面的高度如下式：式中hc------车轮中心到重心的高度247mm。D------轮胎直径------后轮胎初始变形15.6mm-------前轮胎初始变形16.6mma--------重心到前轮的距离1134b--------重心到后轮的距离1256d弹簧系的刚度d1弹簧刚度单侧前轮弹簧刚度1.46kg/mm单侧前后轮弹簧刚度1.47kg/mmd2轮胎刚度单侧前轮胎刚度19.55kg/mm单侧前轮胎刚度19.55d3总刚度（k）式中ns-------弹簧数ks-------弹簧刚度（单侧）nt-------轮胎数kt-------轮胎刚度（单侧）计算结果如下表3-5弹簧系刚度nsksfkg/mmntktfkg/mmkfkg/mm21.46219.552×1.36nsksrntktrkg/mmkrkg/mm21.47218.782×1.37d4弹簧系的初始变形（）式中-------弹簧初始变形-------轮胎初始变形---------弹簧上重量-------加在轮胎上的力计算结果如表3-6弹簧系的初始变形kg589.6649.0201.916.6218.5495.4586.0168.515.6184.13.2.2各种载荷情况下的基础计算aA对称上下载荷a1A1同时升起载荷倍数n可由下式求得这种情况下的n比载荷计算准则所选定的2.0小，但考虑到安全性，在下面的计算中去n=2.0计算结果如表3-7。A2单独下陷前轮弹簧系的最大变形为即589.6×（80-218.5+）=0.5×2.72×（-218.52）=403.1mm因此前轮的反作用力Rf为：这时的载荷倍数对后轮同样求得nr=1.819两者都比准则所给的2.5小。下面的计算考虑到安全，取n=2.5.计算结果于表3-7。A3向上载荷计算结果于表3-7A4交变载荷计算结果于表3-8bB非对称上下载荷b1B1单轮升起按下式计算各扭转刚度计算值于表3-9，车轮反作用增量计算值于表3-10b2B2单轮下陷在B1的计算中，车轮反作用力不会是负值。因此，与B1相比，B2往往处于严酷的状态。根据载荷计算准则，对各构件的强度。取B1或B2中的低值，因此可以省略对B2的校核。C横向载荷C1单一横向载荷当重心位置上承受汽车总重0.6倍的横向惯性力时，前外侧车轮的向上载荷和由它引起的横向载荷由下式求出：对于其他车轮，可同样求得。结果如表3-11.。特殊横向载荷C2交变横向载荷C3如表3-12D对称前后载荷对汽车前后、后轮制动进行计算。D1前进不偏制动初期计算结果如表3-13D2前进不偏制动后期因为在车辆重心处，承受总重0.6倍的向前水平力，因此前车轮的向上的载荷Rf和由它引起的水平力Fxf，由下式求出：前后轮的计算结果见表3-13D3后退不偏制动初期计算时若将D1中的值取负值，则计算数值与D1相同。D4后退不偏制动后期计算时同D2，取负值。计算结果见表3-13。D5交变前后载荷，计算结果如表3-14E非对称水平载荷计算方法同D，计算结果见表3-15F传递扭矩F1最大扭矩根据发动机最大扭矩Q0，由下式求得变速器输出的最大扭矩Q1，及主减速器输出的最大扭矩Q2式中，n1n2为变速器及主减速器的传动比；变速器及主减速器的传动效率。其值如下：变速器的传动效率------0.98主减速器的传动效率----0.96万向节传动效率-----0.98计算结果如下表3-16G转向系载荷绕前轮转向轴的转动力矩：H操纵载荷H1作用在转向盘上的扭矩：式中转向盘半径为205mmH2手制动拉力4