专用汽车设计常用公式

  1 总布置参数的确定

  1.1 专用汽车的外廓尺寸(总长、总宽和总高)

  1.1.1 长

  ① 载货汽车≤12m

  ② 半挂汽车列车≤16.5m

  1.1.2 宽≤2.5m(不含后视镜、侧位灯、示廓灯、转向指示灯、可折卸装饰线条、挠性挡泥板、折叠式踏板、防滑链以及轮胎与地面接触部分的变形等)

  1.1.3 高≤4m(汽车处于空载状态，顶窗、换气装置等处于关闭状态)

  1.1.4 车外后视镜单侧外伸量不得超出汽车或挂车大宽度处250mm

  1.1.5 汽车的顶窗、换气装置等处于开启状态时不得超出车高300mm

  1.2 专用汽车的轴距和轮距

  1.2.1 轴距

  轴距是影响专用汽车基本性能的主要尺寸参数。轴距的长短除影响汽车的总长外，还影响汽车的轴荷分配、装载量、装载面积或容积、小转弯半径、纵向通过半径等，此外，还影响汽车的操纵性和稳定性等。

  1.2.2 轮距

  轮距除影响汽车总宽外，还影响汽车的总重、机动性和横向稳定性。

  1.3 专用汽车的轴载质量及其分配

  专用汽车的轴载质量是根据公路运输车辆的法规限值和轮胎负荷能力确定的。

  1.3.1 各类专用汽车轴载质量限值(JT701-88《公路工程技术标准》)

  汽车大总质量(kg)

  ≤10000

  ≤15000

  ≤20000

  ≤30000

  前轴轴载质量(kg)

  ≤3000

  ≤5000

  ≤7000

  ≤6000

  后轴轴载质量(kg)

  ≤7000

  ≤10000

  ≤13000

  ≤24000

  1.3.2 基本计算公式

  A 已知条件

  a) 底盘整备质量G1

  b) 底盘前轴负荷g1

  c) 底盘后轴负荷Z1

  d) 上装部分质心位置L2

  e) 上装部分质量G2

  f) 整车装载质量G3(含驾驶室乘员)

  g) 装载货物质心位置L3(水平质心位置)

  h) 轴距

  B 上装部分轴荷分配计算(力矩方程式)

  g2(前轴负荷)×(例图1)=G2(上装部分质量)×L2(质心位置)

  g2(前轴负荷)=

  则后轴负荷

  C 载质量轴荷分配计算

  g3(前轴负荷)×=G3×L3(载质量水平质心位置)

  g3(载质量前轴负荷)=

  则后轴负

  D 空车轴荷分配计算

  g空(前轴负荷)=g1(底盘前轴负荷)+g2(上装部分前轴轴荷)

  Z空(后轴负荷)=Z1(底盘后轴负荷)+Z2(上装部分后轴轴荷)

  G空(整车整备质量)=

  E 满车轴荷分配计算

  g满(前轴负荷)=g空+g3

  Z满(后轴负荷)=Z空+Z3

  G满(满载总质量)=g满+Z满

  1.4 专用汽车的质心位置计算

  专用汽车的质心位置影响整车的轴荷分配、行驶稳定性和操纵性等，在总体设计时要慎重考虑计算或验算，特别是质心高度是愈低愈好。

  1.4.1 水平质心位置计算(力矩方程式)

  A 已知条件

  a) 底盘轴距

  b) 整车整备质量G空与满载总质量G满

  c) 空载前轴质量g空与后轴轴载质量Z空

  d) 满载前轴质量g满与后轴轴载质量Z满

  B 空载整车水平质心位置计算(力矩方程式)

  L空=

  C 满载水平质心位置计算

  L满(至后桥水平距离)=

  1.4.2 垂直质心高度位置计算

  A 已知条件

  a) 整车各总成的质量为gi

  b) 整车各总成的质心至地面的距离为Yi

  B 整车质心高度hg =

  C 空载整车质心高度计算

  hg空=

  D 满载整车质心高度计算

  hg满=

  2 专用汽车行驶稳定性计算

  2.1 专用汽车横向稳定性计算

  A 已知条件

  a) 专用汽车轮距B

  b) 专用汽车空载质心高度hg空

  c) 专用汽车满载质心高度hg满

  d) 专用汽车行驶路面附着系数φ(一般取φ = 0.7～0.8)

  B 计算公式

  保证汽车行驶不发生侧翻的条件：

  C 保证空车行驶不发生侧翻的条件：

  D 保证满载行驶不发生侧翻的条件：

  2.2 专用汽车纵向稳定性计算

  A 已知条件

  a) 专用汽车质心到后轴中距离L

  b) 专用汽车质心高度hg

  c) 专用汽车行驶路面附着系数φ(一般取φ = 0.7～0.8)

  B 计算公式

  保证汽车行驶不发生纵翻的条件：

  C 保证空车行驶不发生纵翻的条件：

  D 保证满载行驶不发生纵翻的条件：

  3 专用汽车有关限值标准与计算

  3.1 载质量利用系数计算

  A 栏板类载货汽车与自卸汽车限值标准

  GB/T15089总质量M

  (千克)

  N1

  N2

  N3

  M≤3500

  3500

  M>12000

  整车整备质量m(千克)

  m≤1100

  m>1100

  m≤3500

  m>3500

  载质量利用系数

  ≥0.65

  ≥0.75

  ≥0.85

  ≥1

  自卸车(纵向)≥0.55

  自卸车(纵向)≥0.65

  自卸车(纵向)≥0.75

  B 载质量利用系数计算公式