專用汽車設(shè)計常用計算公式匯集

1、第一章專用汽車的總體設(shè)計1總布置參數(shù)的確定1.1 專用汽車的外廓尺寸（總長、總寬和總高）1.1.1 長載貨汽車012m半掛汽車列車016.5m1.1.2 寬2.5m（不含后視鏡、側(cè)位燈、示廓燈、轉(zhuǎn)向指示燈、可折卸裝飾線條、撓性擋泥板、折疊式踏板、防滑鏈以及輪胎與地面接觸部分的變形等）1.1.3 高4m（汽車處于空載狀態(tài)，頂窗、換氣裝置等處于關(guān)閉狀態(tài)）1.1.4 車外后視鏡單側(cè)外伸量不得超出汽車或掛車最大寬度處250mm1.1.5 汽車的頂窗、換氣裝置等處于開啟狀態(tài)時不得超出車高300mm1.2 專用汽車的軸距和輪距1.2.1 軸距軸距是影響專用汽車基本性能的主要尺寸參數(shù)。軸距的長短除影響汽車的

2、總長外，還影響汽車的軸荷分配、裝載量、裝載面積或容積、最小轉(zhuǎn)彎半徑、縱向通過半徑等，止匕外，還影響汽車的操縱性和穩(wěn)定性等。1.2.2 輪距輪距除影響汽車總寬外，還影響汽車的總重、機動性和橫向穩(wěn)定性。1.3 專用汽車的軸載質(zhì)量及其分配專用汽車的軸載質(zhì)量是根據(jù)公路運輸車輛的法規(guī)限值和輪胎負荷能力確定的1.3.1 各類專用汽車軸載質(zhì)量限伯：（JT701-88公路工程技術(shù)標準）汽車最大總質(zhì)量（kg）<10000<15000磴0000<30000前軸軸載質(zhì)量（kg）<3000300030004000后軸軸裁質(zhì)量（kg）<7000<10000司3000磴40001.3.

3、2 基本計算公式A已知條件a）底盤整備質(zhì)量Gib）底盤前軸負荷gic）底盤后軸負荷Zid）上裝部分質(zhì)心位置L2e）上裝部分質(zhì)量G2f）整車裝載質(zhì)量G3（含駕駛室乘員）g）裝載貨物質(zhì)心位置L3（水平質(zhì)心位置）h）軸距l(xiāng)（li+l2）B上裝部分軸荷分配計算（力矩方程式）例圖1、一一1g2（前軸負荷）xl+-li（例圖1）=G2（上裝部分質(zhì)量）xL2（質(zhì)心位置）2g2（前軸負荷）G2（上裝部分質(zhì)量）ML2（上裝部分質(zhì)心位置）1l112則后軸負荷Z2=G2-g2C載質(zhì)量軸荷分配計算、41g3（刖軸負何）X（IqIi）=G3XL3（載質(zhì)重水平質(zhì)心包置）g3（載質(zhì)量前軸負荷）G3（整車裝載質(zhì)量）ML3（裝

4、載貨物水平質(zhì)心位置）1l2l1則后軸負Z3=G3-g3D空車軸荷分配計算g空（前軸負荷）=g1（底盤前軸負荷）+g2（上裝部分前軸軸荷）Z空（后軸負荷）=Z1（底盤后軸負荷）+Z2（上裝部分后軸軸荷）G空（整車整備質(zhì)量）=g空+Z空E滿車軸荷分配計算g滿（前軸負荷）=g空+g3Z滿（后軸負荷）=ZS+Z3G滿（滿載總質(zhì)量）=g滿+Z滿1.4專用汽車的質(zhì)心位置計算專用汽車的質(zhì)心位置影響整車的軸荷分配、行駛穩(wěn)定性和操縱性等，在總體設(shè)計時必須要慎重全面考慮計算或驗算，特別是質(zhì)心高度是愈低愈好1.4.1水平質(zhì)心位置計算（力矩方程式）A已知條件a）底盤軸距I（l1+12）b）整車整備質(zhì)量G空與滿載總質(zhì)量

5、G滿c）空載前軸質(zhì)量g空與后軸軸載質(zhì)量Z空d）滿載前軸質(zhì)量g滿與后軸軸載質(zhì)量Z滿B空載整車水平質(zhì)心位置計算（力矩方程式）g空Ml（或l+1/211）（或l十11）B口匚士L空=-"（質(zhì)心至后橋中心水平距離）G空C滿載水平質(zhì)心位置計算g滿m1（或1+1/211）（或1+11）L滿（至后橋水平距離）=-G滿1.4.2垂直質(zhì)心高度位置計算A已知條件a）整車各總成的質(zhì)量為gib）整車各總成的質(zhì)心至地面的距離為YiB整車質(zhì)心高度hg=乙口處（Ga-專用車總質(zhì)量）GaC空載整車質(zhì)心高度計算二£gi空（空載時各總成質(zhì)量戶yi空（空載時各總成質(zhì)心高度）卡=Ga空（整車整備質(zhì)量）D滿載整車質(zhì)

6、心高度計算/_£gi滿（滿載時各總成質(zhì)量）Myi滿（滿載時各總成質(zhì)心高度）hg滿=Ga滿（整車滿載總質(zhì)量）2專用汽車行駛穩(wěn)定性計算2.1 專用汽車橫向穩(wěn)定性計算A已知條件a）專用汽車輪距Bb）專用汽車空載質(zhì)心高度hg空c）專用汽車滿載質(zhì)心高度hg滿d）專用汽車行駛路面附著系數(shù)?。ㄒ话闳⌒?0.70.8）B計算公式保證汽車行駛不發(fā)生側(cè)翻的條件：一B-：（hg-專用汽車質(zhì)心高度）2hgBC保證空車行駛不發(fā)生側(cè)翻的條件：-BA中2hg空BD保證滿載行駛不發(fā)生側(cè)翻的條件：BA中2hg滿2.2 專用汽車縱向穩(wěn)定性計算A已知條件a）專用汽車質(zhì)心到后軸中心距離Lb）專用汽車質(zhì)心高度hgc）專用汽車

7、行駛路面附著系數(shù)?。ㄒ话闳⌒?0.70.8）B計算公式保證汽車行駛不發(fā)生縱翻的條件：hgC保證空車行駛不發(fā)生縱翻的條件：hg空D保證滿載行駛不發(fā)生縱翻的條件：一中hg滿3專用汽車有關(guān)限值標準與計算3.1 載質(zhì)量利用系數(shù)計算A欄板類載貨汽車與自卸汽車限值標準GB/T15089總質(zhì)量M（千克）NiN2N3MM5003500VM司2000M>12000整車整備質(zhì)量m（千克）m司100m>1100m500m>3500載質(zhì)量利用系數(shù)冷.65也75冷.85自卸車（縱向）0.55自卸車（縱向）也65自卸車（縱向）0.75B載質(zhì)量利用系數(shù)計算公式載質(zhì)量利用系數(shù)=（千克）最大允許裝載質(zhì)量（含額

8、定乘員質(zhì)量）整車整備質(zhì)量（千克）3.2 貨廂欄板高度計算欄板式載貨汽車、欄板式半掛車和欄板式全掛車的貨廂欄板高度大于0.6米時，高度限值應(yīng)按下列公式計算（式中取煤的比容900千克/立方米）貨廂欄板高度（米）最大設(shè)計裝載質(zhì)量（含額定乘員質(zhì)量）（千克）+01900貨廂內(nèi)部長度（米）貨廂內(nèi)部寬度（米）.3.3 罐式汽車的總?cè)萘肯拗祽?yīng)按下列公式計算（式中取汽油的密度為700千克/立方米）總?cè)萘浚⒆畲笤O(shè)計裝載質(zhì)量千«額受質(zhì)量）（千克）M1.05700（千克/立萬米）3.4半掛車的允許最大總質(zhì)量、最大裝載質(zhì)量和整備質(zhì)量應(yīng)符合GB6420的規(guī)定:在舁廳P軸數(shù)基本系列基本型（t）液罐車系列（t）粉

9、罐車系列總質(zhì)量裝載質(zhì)量整備質(zhì)量總質(zhì)量裝載質(zhì)量整備質(zhì)量總質(zhì)量裝載質(zhì)量整備質(zhì)量1二軸4030司040402二*由5340司35353注：液罐車與粉罐車的最大允許裝載質(zhì)量=總質(zhì)量-整備質(zhì)量4專用汽車主要性能參數(shù)選擇與計算4.1 專用汽車在平路行駛時發(fā)動機功率計算公式（發(fā)動機功率一般為選定值）Plmax=2.72GafVamaxCDADVa3maxkwT76140T式中：Ga專用汽車總質(zhì)量（t）tT傳動系機械效率（0.850.9）f滾動阻力系數(shù)（0.020.03）Cd空氣阻力系數(shù)（0.81.0）Ad汽車正面投影面積=BdXHd（Bd前輪距、Hd汽車總高）m2Plmax發(fā)動機最大功率（kw）Vamax-

10、汽車最高車速（km/h）4.2 專用汽車比功率標準GB7258標準要求專用7車比功率4.8kw/t4.3 專用汽車發(fā)動機最大扭矩計算（一般為選定值）Mlmax=9549PmaxK/npNm式中：Mlmax=發(fā)動機最大扭矩（Nm）（一般為選定值）Plmax=發(fā)動機最大功率（KW）（一般為選定值）K=發(fā)動機扭矩適應(yīng)性系數(shù)，柴油機為1.051.25np=最大功率時的轉(zhuǎn)速（1.42.0）nm（nm最大扭矩時的轉(zhuǎn)速）K=四嶼（發(fā)動機扭矩適應(yīng)性系數(shù)）P式中：Mp=9549PmaX(Nm)(發(fā)動機最大功率時輸出轉(zhuǎn)矩)np4.4 發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩計算公式Mi=an2+bni+cMlmax-Md2-Ml=Mima

11、x叱2p(nm-ni)2(Nm)(np-nm)式中：Mi發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩(Nm)ni發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)速（r/min）Mlmax發(fā)動機最大輸出轉(zhuǎn)距（Nm）Mp發(fā)動機最大輸出功率時的輸出轉(zhuǎn)矩（Nm）np發(fā)動機最大輸出功率時的曲軸轉(zhuǎn)速（r/min）nm發(fā)動機最大輸出轉(zhuǎn)矩時的曲軸轉(zhuǎn)速（r/min）-MlmaxMp(nm-np)22nm(Mlmax-Mp)二2(nm-np)2(Mlmax-Mp)nmMlmax-'-2(nm-np)4.5專用汽車運動平衡方程式Ft=Ff+Fi+Fw+FjN式中：Ft汽車驅(qū)動力（作用在汽車驅(qū)動輪上的圓周力）NFf滾動阻力（N）Fi坡道阻力（N）Fw空氣阻力（N）Fj加速阻

12、力（N）4.5.1汽車驅(qū)動力計算公式Ft=Miigi。rd(N)式中：rd驅(qū)動輪動力半徑（m）ig變速器的傳動比io主減速比”傳動系的機械效率（0.750.9）發(fā)動機外特性修正系數(shù)（0.750.85）4.5.2汽車滾動阻力計算公式Ff=magfcosa（N）（g重力加速度9.81m/S2）式中：ma專用汽車（或汽車列車）總質(zhì)量（kg）a道路坡度角f滾動阻力系數(shù)(f=f0+kva)(50km/hRa<100km/h)(一般取f=0.0100.020）4.5.3專用汽車坡道阻力計算公式Fi=magsinaN）4.5.4專用汽車空氣阻力計算公式一一2，、Fw=CDADVa（N）式中：Ad專用汽

13、車的迎風面積（m2）（AD可按Ad=BdHd估算，Bd一輪距，Hd汽車高度m）Cd空氣阻力系數(shù)Nh2/（km2m2）,（專用汽車Cd=0.038580.06944）,半掛車的空氣阻力系數(shù)增加10%4.5.5加速阻力計算公式Fj=§maj(N)式中：6專用汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)j一一專用汽車加速度（m/s2）6的計算公式為:法1J"marmar式中：Iw車輪的轉(zhuǎn)動慣量（kg m2）If飛輪的轉(zhuǎn)動慣量（kg m2）車輪滾動半徑（m）也可以按經(jīng)驗公式估算6值=1+ (0.040.06) i02ig2+ (0.0080.013)i0igVa nl =0.377r滾動阻力比例系數(shù)（0.

14、0001480.00023）4.5.6專用汽車直線行駛時的運動微分方程式§maj = AVa2 + BV a+ Ci + C2 (fcos a 4sin a )式中：A =一 一 20.142r 2 rd-CdAd"b0.377rrd 電cCi = gC 2= mag4.6專用汽車動力性參數(shù)計算4.6.1 專用汽車最高車速（km/h）計算公式-(BkC2)-DVamax=2(km/h)2A式中：D=.(BkC2)2-4A(CiT0C2)4.6.2專用汽車最大爬坡度計算公式：imax(專用汽車最大爬坡度)=tgomax2_2式中:_.E-f01f0-E2amax=arcsin

15、；arcsin(E-f01E1f022B2-4ACi4AC24.6.3 加速度計算公式專用汽車最大加速度jmax(m/S2)計算公式:；一D2jmax4Ama4.6.4 專用汽車加速時間計算公式(t加速時間h)Va20.771610"、madVat=2Va1AVa2BVaCiC2(f03)30.771610"4ma,2AVa2(BkC2)-D,2AVa(BkC2)-D或t=InInD|L2AVa1(BkC2)D2AVa1(BkC2)D第二章粉罐汽車設(shè)計計算公式（以YQ9550GSN為例）1罐體容積計算1.1 中間直筒容積計算公式,2Vi=-LL1區(qū)中；直筒內(nèi)徑，L1直筒長度

16、）41.2 直角斜錐筒容積計算公式V2=L3（+,3一4）父2（式中外大端直徑血小端直徑，L3錐體長度）34441.3 封頭容積計算V3=2X冗h2（r-h/3）（式中h封頭高度、r封頭球面半徑）1.4 總?cè)莘e計算公式V決=丫1+丫2+丫31.5 有效容積計算公式V有效二V總一V總在a（ka容積系數(shù)0.08）1.6 有效裝載容積計算公式Va=m3中成粉罐的額定裝載質(zhì)量kg,Ps粉料堆積密度，水泥1000kg/m3）Ps1.7 擴大容積計算公式Vb=kb>Va（kb擴大容積系數(shù)0.10.2）2罐體壁厚計算公式2.1 筒體壁厚計算公式（圓筒）P：?1Si=-ri-1+C（式中P設(shè)計壓力取0.

17、3Mpa,Si筒體壁厚，小1筒體內(nèi)徑，62>I-'tx9：-P許用應(yīng)力，C壁厚附加量）（小焊縫系數(shù)）2.2 錐筒壁厚計算公式S2=f M2P cos 二 cc+C（ccc錐形半角，取 =17©）2.3 封頭壁厚計算公式（碟形封頭）MdPRS3dC2I-I:-0.5P式中：S3封頭壁厚R封頭球面部分內(nèi)半徑r封頭過渡段轉(zhuǎn)角內(nèi)半徑Md封頭形狀系數(shù)=（3'）3軸荷分配計算公式3.1 G空銷=上裝部分質(zhì)量X罐體中心至承載橋中心距離/牽引銷至承載橋中心距離G空軸二上裝部分質(zhì)量一G空銷3.2 GG滿銷二（上裝部分質(zhì)量+最大載質(zhì)量）X罐體中心至承載橋中心距離/牽引銷至承載橋中心

18、距離G滿軸=（上裝部分質(zhì)量+最大載質(zhì)量）一G滿銷4流態(tài)化床主要參數(shù)計算公式4.1 臨界流態(tài)化床氣流速度計算公式Vf =4.08dp82（：-7g）0.94（10378806式中：dp顆粒直徑m,水泥取88x10-6mP顆粒真密度（kg/m3）、水泥取3200kg/m3pg氣體密度，在氣壓P=0.3Mpa、氣溫T=373K、氣體常數(shù)Ra=29.28時,-P3%=2.75kg/mgRaTa氣體的動力粘度（PaXS）取0.021810-3PaS4.2 罐體最大空床截面積計算公式Amax=-Q3中Q氣體體積流量m3/s,Vf臨界流態(tài)化速度m/s）60VfAmax=1.85Q（對水泥）4.3 粉料帶出氣

19、流速度（Vt）計算公式（粉料懸浮速度）14（:-：。）2g23°Vt=X-Mdpd中g(shù)=9.81m/s2）（水泥的帶出氣速Vt=0.58m/s）225Pg”p4.4 最小空床截面積（Amin）計算公式minQ60Vt空壓機排量Q與罐體Amax、Amin的對應(yīng)值（對水泥）空壓機額定排量Q（m/min）4.85.25.47取大仝床截面積Amax（m）8.889.629.9912.96取小仝床截面積Amin（m）0.1390.1510.1570.2034.5流態(tài)化條件計算公式AQAVf式中：A流化床面積m2,Q氣體體積流量m3/s,Vf臨界流態(tài)化速度m/s,水泥為Vf=9X10-3m/s5

20、氣力輸送系統(tǒng)計算公式Qa = ka：g式中：ka輸送系統(tǒng)的漏氣系數(shù)，取1.11.2V輸送速度（即卸料速度）（kg/min）Pg空氣密度（kg/m3）輸送混合比（水泥取4080）=物料質(zhì)量/氣體質(zhì)量N=V（Q空氣壓縮機排量m3/min,gm單位時間內(nèi)輸料管排出的粉料:g（Q-gm）體積m3/min）5.2 輸料管內(nèi)氣流速度計算公式Vl4（Qi+V/2”入口速度m/s）60二dV2=4（Q2”,）（出口速度m/s）60二d式中：Vi在入口處壓力下空氣流速；V2在末端壓力下空氣流速；Q1在入口處壓力下空氣流量（m3/min）；Q2在末端壓力下空氣流量；ps顆粒密度（kg/m3）；d輸料管內(nèi)徑m計算結(jié)

21、果，據(jù)經(jīng)驗：Vi*.3Vt5.3 輸送系統(tǒng)壓力損失計算公式H1=Hd+HJ=Hd+H葉Hh+HE式中：Hi系統(tǒng)全部壓力損失（Pa）Hd動壓損失（Pa）Hj靜壓損失（Pa）H入一一直管壁磨擦壓力損失Hh垂直開局壓力損失HE各局部阻力壓力損失9.8巳V2V；Hd=(1室)（式中g(shù)=9.81m/J,Vm物料速度，V氣流速度，以輸送混合比,d=0.650.85)9.8L%V2H=g(1C)2gd（式中入一一摩擦阻力系數(shù)，查有手冊，或當d=100mm 時，取入=0.0235)（L 直管長度，撓性管接長度加一倍計算m)m)Hh9.8pg(1+p)h(h垂直升局局度9.87gV2(1C)2g式中：各種局部阻

22、力系數(shù)（截止閥48,止回閥1.0-2.5>900彎頭1.02.0,三通1.5-2.0)00011入摩擦阻力系數(shù)=Q（0.0125十=工一）（式中k入管道內(nèi)壁系數(shù)：無縫鋼管取k入=1.0,新焊接鋼管1.3,舊焊接鋼管1.6)6專業(yè)性能和主要參數(shù)計算公式6.1 平均卸料速度計算公式V=mbm（式中mb實際裝載質(zhì)量t,一罐內(nèi)剩余質(zhì)量3t卸料時間）6.2 剩余率計算公式i=細乂100%（mi額定裝載質(zhì)量t）mi6.3 輸送混合比計算公式ms式中：小一一混合比（即質(zhì)量濃度）ms粉粒體質(zhì)量流量（kg/s）mg氣體質(zhì)量流量（kg/s）pg一一氣體密度（kg/m3）Q氣體體積流量（m3/s）第三章自卸汽

23、車設(shè)計計算公式（以日產(chǎn)柴自卸汽車為例）1前推連桿組合式舉升機構(gòu)計算公式X前推連桿組合式舉升機構(gòu)運動圖與受力圖（圖一）1.1三角臂A點與舉升質(zhì)量質(zhì)心G點在舉升角為9的坐標:XA=XA0cos-YA0sinYA=XA0sinuYA0cosuXgXGocos"-YG-osin"YG=XSin【YG0cos-式中：XAo'YA0、Xgo、YG0為。=0時的坐標值Xa、Ya、Xg、Yg為A點和G點坐標（舉開角為9時）A點坐標（Xa,Ya）,G點坐標(Xg,Yg)1.2 求舉升角為8時B點坐標：(Xb,Yb)222(Xb-Xd)(Yb-Yd)=BDI212一2-(Xb-Xa)2

24、(Yb-Ya)2-BA1.3 求舉升角為9時C點坐標，求解方程組:(Xc-Xb)2(Yc-Yb)2=BC21-18-22-2（Xc-Xa）2（Yc-Ya）2=AC可得舉開角為8時的C點坐標（Xc,Yc）式中：BD、BA、bc>AB均為已知值1.4求BD與CE交點下的坐標(Xf、Yf)(解方程)Yf-YB_YDYbXfXBXDXBYF-YC_Ye-YcXF_XCXE_XC式中：Xb、Yb、Xc、Yc為上式可求值，Xd、Yd為已知值。（Xe、Ye為已知值）1.5求點O至直線FA的距離DOFAxOFADofa二Yf(Xa-Xf)-Xf(Ya-Yf)、,(Yf-Ya)2-(Xf-Xa)21.6求

25、任意舉升角8時對車廂的舉升力FAF（對。點取力矩）GXcFMD=Gxx貝UF=GAFOFAJG，八1AFndofA1.7求B點到CE的距離DOFAxb(yEyc)+yB(xc_xe)+yc(xexc)xc(ye-yc)D='!BCE:22,(yc-yE)(Xc-Xe)1.8求B點到FA的距離DBFABFADBfa一XbHayF)+Yb(Xf-Xa)+y(Xa-Xf)-XfHa-Yf).(yF-Ya)2(Xf-Xa)21.9任意舉開角8時的油缸推力計算公式取三角臂ABC為獨立體，12MB=0,得：（對B點取力矩）FCEDBCEFD=FD則F-=-FBFAAFBFA,CEdBce式中：FC

26、E為任意舉升角9時的油缸推力CE設(shè)舉升角8為0、2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、32、34、36、38、40、42、44、46、48、50、52度，共27個點，計算空載與滿載時的油缸推力FCE和舉升力FAFCEAF1.10舉升機構(gòu)最大舉升角度計算公式Xa=XAQCOS0max-YA0Sin0maxYA=XA0sin6max+YA0c0s6max(Xb-Xd)2+(Yb-Yd)2=BD2cc2(Xb-Xa)2+(Yb-Ya)2=BAoo2Q(Xc-Xb)2+(Yc-Yb)2=BCnn2-(Xc-Xa)2+(Yc-Ya)2=AC22-2(Xc-Xe

27、)+(Yc-Ye)=ECmax式中：ECmax、BA、BC>AC、BD、Xe、Ye、Xd、Yd為已知條件，求最大舉升角Wax(解聯(lián)立方程)1.11求舉升力FAF、油缸推力F的和拉桿內(nèi)力FDB的斜率公式A求FA的斜率和斜角k1=YFYA（斜率公式），而斜角A3=-tg'KXf-XaB求拉桿BD的斜率和斜角k2=YBND（斜率公式），而斜角A6=tg42XB-XDC求油缸的斜率和斜角k3-YC-YE（斜率公式），而斜角A7=tg口k3XC_XE1.12 求拉桿內(nèi)力F而的計算公式（根據(jù)平面匯交力系力的平衡條件）FafCOSA5F用cosA6FceA7=0式中：FAF一舉升力（已知），F(xiàn)

28、CE油缸推力（已知）A5舉升力斜角=A3+兀（A3=-tg,ki）A6拉桿內(nèi)力斜角=tgk2,二A7油缸t力斜角=tgk31.13 用作圖計算法求舉升力FAF和油缸推力FCE的計算公式（利用AutoCAD中的自動測繪功能，計算過程可大于簡化）舉升力FAF =DOfAJD=油缸才t力FCE=-AFBFACED_BCF1.14 計算任意舉升角9時的油缸油壓和行程并作油壓特性曲線A油缸油壓計算公式：二d2FCE=Pn（N）式中”系統(tǒng)效率取0.8,d油缸活塞直徑mB油缸行程用作圖法或解式計算法計算1.15 液壓泵選型計算公式A最高油壓計算公式Pmax4FCE maxMPa式中：Pmax液壓泵最高工作壓

29、力（Mpa）FCEmax車廂額定裝載量時最大舉升力（N）ce maxd 油缸活塞直徑（m）,“系統(tǒng)效率0.8,也過載系數(shù)>2B液壓泵流量和排量計算與確定a液壓缸最大工作容積計算2Vmax =（Smax -&）區(qū)乂106 （式中 Smax、S0、d 為 m）4b液壓泵額定流量計算公式VQ > （式中t舉升時間s,中液壓系統(tǒng)容積效率0.80.85） t vc液壓泵排量計算公式q =旦乂10九ml/r）（式中nBl 一施壓泵額定轉(zhuǎn)速）d、Pmax、q和nBl確定后，即可對液壓泵進行選型C油箱容積計算：V >3iVmaxD高壓油管內(nèi)徑計算公式 Q局壓油管內(nèi)徑：d1 -4.6

30、Q-V1式中Q 油泵的額定流量，V1為高壓油管流量，V123.6m/sE 低壓油管內(nèi)徑計算公式低壓油管內(nèi)徑：d2 .4.6V2式中：V2為低壓油管中油的流量，V21m/s2舉升機構(gòu)運動干涉計算2.1分析圖解說MBC為舉升三角臂，BD為拉桿，O點為傾翻中心過A點作直線MN與車廂底面平行以。點到直線MN的距離OM為半徑作圓（該圓為傾翻基圓）在理論計算時可將MN線等效為車廂底面，在實際設(shè)計中，車廂底板線與MN線有定距離N2C2Ni段CiNBiAiGJMMOM2（圖三）2.2C點不與車廂底面MN發(fā)生干涉的必須條件:/CAB + ZBAO + ZOAM < 180°（/CAB、ZOAM

31、為已知）在4BAO中222（式中BA、OA為已知）2 BA OA1BAOA-BOdBAOucos當BO線通過D點時，BO為最大值，BOmax=BD+OD則/BAO角為最大值/BAOmax則舉升機構(gòu)不發(fā)生干涉的條件為:/CAB+/OAM+/BiAiO<180°_2_22B1A1O =cos2 BA OABAOA-(BDOD)2.3確定可能發(fā)生干涉現(xiàn)象時舉開角計算公式w=ZAOAi=ZBiOAi-ZAOD2221OA12BiO2-BiAi2BOA=cos2OABiO_22_2iOAOD-ADAOD=cos2OAOD式中：OA、OD、AD、BiO=BD+OD、OAi=OA、BiA產(chǎn)B

32、A均已知2.4可用作圖法分析舉升機構(gòu)的運動干涉情況和擬定解決辦法（利用AutoCAD中的自動測繪功能，可簡化計算過程）3自卸汽車車廂、付梁、較支點支座及焊縫強度計算或驗算按理論力學(xué)、材料力學(xué)和機械設(shè)計手冊中有關(guān)公式進行和計算機輔助設(shè)計。4車廂后板與開合機構(gòu)運動分析與計算4.1圖示解說:!7四圖a、Oi點一后欄板較支點，G點一后欄板質(zhì)心a角為后欄板質(zhì)心夾角（Oi繞O2點作圓弧運動）b、O2點為車廂傾翻中心（與付梁固定）c、O3點為開合機構(gòu)導(dǎo)臂較支點（與車廂固定）繞O2點作圓弧運動d、C點為鎖鉤較支點（與車廂固定）eB角為鎖鉤脫開而后門可打開時的車廂傾翻角f、F為貨物對后欄板的推力4.2 開合機構(gòu)

33、與后欄板運動分析（車廂傾翻時）a、車廂傾翻時后欄板繞Oi點旋轉(zhuǎn)，當車廂傾翻角（舉開角）大于a角時，后欄板在無任何機構(gòu)約束的情況下，便可自動開啟。反之,當車廂下降到傾翻角&a角時，后欄板在無任何機構(gòu)約束的情況下，便能自動關(guān)閉。b、當開合機構(gòu)導(dǎo)臂滾輪離開導(dǎo)軌的約束時（車廂舉開角為B角時）鎖鉤在彈簧R的作用下自動開啟；而當車廂舉升角角時，導(dǎo)臂滾輪受導(dǎo)軌的約束，鎖鉤在彈簧I的作用下（F彈簧I*彈簧n）,鎖鉤自動關(guān)閉，起鎖定后欄板的作用。c、鎖鉤與后欄板運動協(xié)調(diào)條件：a角B角當車廂舉升時，鎖鉤先開啟，后欄板后開啟；當車廂下降運動時，后欄板先關(guān)閉，而鎖鉤后鎖定的運動協(xié)調(diào)條件就是a角大于B角。a角的

34、大小可以通過后欄板質(zhì)心位置G和較支點O1至G的距離h來調(diào)整；B角的大小可通過改變。2。3的長度尺寸進行調(diào)整。4.3 開合機構(gòu)與后欄板受力分析a、后欄板開啟力下（貨物對后欄板的推力），自卸車在運行過程中，后欄板受貨物的推力，使后欄板有自動開啟的趨勢。b、鎖鉤在導(dǎo)軌的約束和彈簧力F彈簧的作用下有鎖定后欄板不會自動開啟的功能c、后欄板不會自動開啟的約束條件：CAF彈箸廠F彈箸口之一父Fmax（貨物對后欄板的最大推力）CB4.4 Fmax確定后，可對彈簧I、彈簧II進行設(shè)計計算，對鎖鉤、拉桿、拉桿叉、軸鎖、導(dǎo)臂及支承件進行強度計算（應(yīng)用材料力學(xué)有關(guān)公式）4.5 QCn29015標準對鎖緊機構(gòu)的技術(shù)要求

35、：a、鎖緊裝置（開合機構(gòu)）應(yīng)保證自卸汽車行駛過程中欄板不得自行開啟。b、舉開角小于最大關(guān)閉角時（份，欄板應(yīng)能鎖緊；舉開角大于最大關(guān)閉角時（B）,欄板應(yīng)開啟，鎖緊裝置不得處于鎖緊狀態(tài)。c、舉開角等于或大于完全開啟角時（學(xué)a）,欄板應(yīng)能完全開啟。d、鎖緊裝置應(yīng)開關(guān)靈活、鎖緊可靠、無卡滯現(xiàn)象。第四章半掛車設(shè)計與計算半掛車的聯(lián)結(jié)尺寸的確定半掛車和牽引車的蝌尺寸A、半掛車的前回轉(zhuǎn)半徑一一是指牽引鎖中心至半掛車前端最遠點垂線的距離（Rf）B、牽引車的間隙半徑（Rw）是指牽引鞍座中心至駕駛室后圍或其它附件的最近點垂線距離。一般要求Rw-Rf*50mm1.2 半掛車的間隙半徑和牽引車的后回轉(zhuǎn)半徑A、半掛車的間

36、隙半徑Rr是指在牽引銷中心至鵝頸或支承裝置上最近點垂線的距離B、牽引車的后回轉(zhuǎn)半徑Rc是指牽引鞍座中心至牽引車車架后端最遠點垂線的距離一般要求Rv-Rc>70mm1.3 半掛車牽引銷板離地高度和牽引車牽引鞍座板離地高度A、半掛車牽引銷板離地高度H3是當半掛車處于滿載狀態(tài)下的高度B、牽引車牽引鞍座板離地高度H2是指牽引車滿載狀態(tài)下的高度，其值必須H3=H2圖中A=Rw、L2=Rr、B為后輪寬度，Hi為牽引車車架上平面離地面高度，L1一一為牽引座的前置距（牽引鞍座中心線至后橋中心的距離），Ho為牽引鞍座上平面至地平面的距離（牽引車空載時）1.4 半掛車相對于牽引車的前俯角和后仰角a和BA、前

37、俯角（a）是指半掛車前端最外點和牽引車車架相碰時，半掛車和牽引車之問的相對夾角a>7°74°B、后仰角（B）是仰角是指半掛車鵝頸處縱梁下翼板和牽引車尾端點相碰時的火角0=8070°（對于越野車爐16°左右）1.5 牽引銷尺寸A、50號牽引銷，結(jié)合直徑為50.8 mm,最大牽引質(zhì)量為050tB、90號牽引銷，結(jié)合直徑為50.9 mm,最大牽引質(zhì)量為0100t1.6牽引銷的強度計算A、牽引銷的強度計算載荷以承受沖擊時的水平力為依據(jù)。水平力的大小是假定牽引車緊急制動，而半掛車未能制動而撞擊主車的工況考慮，此時所受到的水平力Fd=mbg°式中：m

38、b半掛車滿載時的總質(zhì)量；g重力加速度；后一一附著系數(shù)B、美國汽車工程師協(xié)會（SAE）標準規(guī)定牽引銷應(yīng)承受120000磅（533434ND的拉力，而在牽引銷工作直徑表面上各點都不產(chǎn)品殘余應(yīng)力1.7牽引銷板（牽引面板）的強度計算M1=FdL222FdLc-bMr-p-22二Bcb6(1-J)ns1Mr式中：6牽引面板厚度?5一一牽引面板材料的屈服極限ns屈服極根的標準強度安全系數(shù)，取n可=1.6式牽引面板材料的泊松比1.8牽引鞍座1.8.1 牽引鞍座的分類1A、按牽引銷直徑大小分類：2'和31'兩種牽引鞍座2B、按牽引座的活動自由度分類：有單自由度和雙自由度兩種牽引座C、按牽引鞍座

39、材料分類：有鋼板沖壓焊接式和鑄造兩種牽引座1.8.2 牽引鞍座的垂直和水平載荷半掛車和牽引座的載質(zhì)量系列半掛車載質(zhì)量（t）牽引座載質(zhì)量（t）10681571225123012164015185020牽引鞍座的水平牽引力Fd(KN)Fd=g.0.6mcmkmcmk-md式中：mc牽引車允許總質(zhì)量(t);mk半掛車允許總質(zhì)量(t);md牽引座上允許最大承載質(zhì)量(t)1.8.3德國約斯特公司常用牽引座技術(shù)參數(shù)牽引鞍座規(guī)格牽引鞍座載質(zhì)量(kg)牽引力(KN)半掛車總質(zhì)量(kg)牽引座結(jié)構(gòu)質(zhì)量(kg)牽引座高度(mm)縱擺角()橫擺角()備注2''6000593200071150185由

40、502''80007638000110150185由502''1800012842000155200由502''1800015265000155250由502''2000015265000130150185由503-,2'36000152200190由5032'36000260265290+15-20立1,3.2'50000290190+15-120注：在約斯特(JOST)牽引座中，2'沖壓焊接牽引座允許垂直載荷為3-20t;牽引力為22152KN;2'鑄件牽引座，其允許垂直載荷為1836t

41、,牽引力為128260KN,3：''鑄件牽座，其允許垂直載荷為3650t,牽引力為152260KN。(英國約克Rockinger公司與此類似)2半掛車車架設(shè)計與計算2.1 半掛車車架載荷分析半掛車車架載荷簡化為只考慮車架受靜載時的彎曲強度和剛度。車架兩梁作為簡支梁，且左右對稱受載，自身的質(zhì)量按均勻布置，載質(zhì)量按集中載質(zhì)量或均勻分布。2.2 半掛車車架的許用應(yīng)力同按下式計算n1 n2式中：底為縱梁材料的屈服強度，Q235為葭=24000N/cm2,而16Mn材料為35000N/cm2;ni安全系數(shù)取ni=1.3;n2動載系數(shù)取n2=2.52.3 允許半掛車車架縱梁的最大變形量Ym

42、axYmax=(0.0020.003)L(L半掛車軸距)2.4 半掛車車架縱梁2.4.1 鵝頸縱梁高選定A、載質(zhì)量15t時，取h=160mm左右8、 載質(zhì)量20t時，取h=160210mmC、載質(zhì)量20t以上時，取L=210230mm左右對于階梯式縱梁，鵝頸高度尺寸h可加高選擇。2.4.2 半掛車車架的主截面尺寸選定A、載質(zhì)量15t時，取主截面高度H=300mm左右B、載質(zhì)量2030t時，取主截面高度H=350450mC、載質(zhì)量4050t時，取主截面高度H=450550mm在縱梁受力較大的區(qū)段內(nèi)可局部增設(shè)加強板或變?yōu)橄湫谓孛妗Ｄ壳?，國外半掛車車架縱梁均采用高腹板結(jié)構(gòu)，具截面高H和翼板寬b之比有

43、大幅度的提高，0=1.8左bH=2.74.2b2.4.3半掛車車架縱梁腹板與翼板尺寸規(guī)格表生產(chǎn)廠家翼板規(guī)格（寬X厚）（mm2）腹板厚度（mm）英國約克公司130X12、130X16、190M65、6、8美國富華公司127X12.7、152X12.7、152>9.5、152X194.2、4.6、6.4武漢特汽150X12、150M66、8本公司140X14、140M66、8、10、122.5 半掛車車架橫梁2.5.1 半掛車車架橫梁的作用橫梁是車架中用來連接左右縱梁從而構(gòu)成車架的主要構(gòu)件。橫梁本身的抗扭性能好壞及其分布，直接影響著縱梁的內(nèi)應(yīng)力大小及其分布，而合理地設(shè)計橫梁可以保證車架具有足

44、夠的扭轉(zhuǎn)剛度。2.5.2 常用橫梁結(jié)構(gòu)形式A、圓管形橫梁或矩形或長方形鋼管該結(jié)構(gòu)形式橫梁與縱梁焊接固定抗扭性好，有較高的扭轉(zhuǎn)剛度。B、工字型橫梁：從載荷過渡上考慮最為理想，但縱梁翼緣和橫梁翼緣連接，對扭轉(zhuǎn)約束較大，翼緣可能產(chǎn)生較大的應(yīng)力，有產(chǎn)生裂紋的可能。C、槽形橫梁：多用鋼板沖壓或折彎成形，制造工藝簡單，成本低，但扭轉(zhuǎn)剛度較差。D、箱形橫梁：和圓管形橫梁一樣，具有較好的抗扭性，傳遞載荷理想。2.5.4 半掛車車架橫梁布置間距為7001200mm。一月以800宜。2.5.5 半掛車車架縱梁和橫梁間的連接結(jié)構(gòu)A、橫梁和縱梁上下翼緣相連接如圖a,這種結(jié)構(gòu)有利于提高車架的扭轉(zhuǎn)剛度，但在受扭嚴重的情況

45、下，產(chǎn)生約束扭轉(zhuǎn)，縱梁翼緣處會產(chǎn)生較大的應(yīng)力，該種結(jié)構(gòu)一般在半掛車鵝頸區(qū)，支承裝置處和后懸支承處采用。'卜："i產(chǎn);工字海橫里與縱梁連最:=:1袁褶彬橫桀）：B、橫梁和縱梁的腹獻連接如圖b,這種結(jié)構(gòu)剛度較差，允許縱梁截面產(chǎn)生自由翹曲，不產(chǎn)生約束扭轉(zhuǎn)。這種結(jié)構(gòu)形式多用在車架中部橫梁上，因一般車架中部扭轉(zhuǎn)變形小。C、橫梁同時和縱梁上翼緣及腹板相連接如圖c,這種結(jié)構(gòu)兼有以上兩種結(jié)構(gòu)特點，故采用較多。其缺點是：作用在縱梁上的力直接傳到橫梁上，因而要求橫梁具有較高的剛度。D、橫梁貫穿縱梁腹板相連接如圖d,這種結(jié)構(gòu)減少了焊縫，使焊接變形減少，同時還具有腹板承載能力大和在偏載較大時，能使車

46、架各處所產(chǎn)生的應(yīng)力分布較均勻的優(yōu)點。是目前國內(nèi)外廣泛采用的新型半掛車車架結(jié)構(gòu)。2.6 車架寬度：車架寬度根據(jù)輪胎和車軸不同型號而取不同寬度，但從提高整車的橫向穩(wěn)定性以及減少車架縱梁外側(cè)橫梁的懸伸長度來看，希望盡可能增大車架寬度（本公司鋼板彈簧中心距一般選定為1000mm,則車架寬度為1000mm）2.7 半掛車車架支承反力計算（以單軸半掛車為例）LaRA -qaLa（：-Lk）LRb=qaLa-Ra1 _公Rb=Rb=-Rb.2式中：Ra前支承（牽引銷）反力Rb后支承反力Rb后鋼板彈簧刖支承反力Rb后鋼板彈簧后支承反力半掛車車架支反力計百筲國Li=L L2, L3=Lk L2）22qa車架單位

47、長度線載荷:9=包工 式中G為車架總質(zhì)量，G0LaLaL2后鋼板彈簧兩支承點距離為車架自身質(zhì)量，Gt車架滿載均布載荷）2.8 半掛車車架內(nèi)力計算半掛車內(nèi)力計算公式Qb=Qa+FqLMb=Ma+FJab式中：Qbb截面的剪力Qaa截面的剪力Mbb截面的彎矩Maa截面的彎矩a、b兩截面之間線負荷q圖形面積的代數(shù)和Fq lbaba、b兩截面之間剪力Q圖形面積的代數(shù)和半掛車車架的內(nèi)力計算和繪制剪力圖Q和彎矩圖M,可以較清楚地看出在設(shè)計負荷作用下，各截面的內(nèi)力變化規(guī)律，從而得到設(shè)計的控制值和控制截面位置。2.9 半掛車車架縱、橫梁常用截面力學(xué)性能計算2.9.1 抗彎截面慣性矩Jx及截面Wx計算Jx-(J

48、xiFiai)WxJxa max式中：Jxi各簡單幾何圖形對其本身中性軸的軸慣矩Fi各簡單幾何圖形的面積ai各簡單幾何圖形中性軸與組合截面中性軸的距離amax組合截面中性軸主截面外邊緣的最大距離2.9.2 抗剪截面系數(shù)W計算JxdW-SOmax式中：Jx截面軸慣矩；d截面中性軸處寬度；Smax截面最大靜矩2.9.3 抗扭（純扭）截面慣矩Jk及截面矩量Wk計算Jk=GZhd3(槽形截面)Ww=J-(槽形截面):;max式中：h、6各簡單圖形的長寬尺寸；a系數(shù)，取a=1.122.10 半掛車車架應(yīng)力的驗算彎曲應(yīng)力二=M_IWx剪切應(yīng)力.WV式中：M車架需驗算截面的靜彎矩Wx車架需驗算截面的抗彎截面

49、模量Q車架需驗算截面的剪力Wr需驗算截面的抗剪截面系數(shù)車架材料抗彎許用應(yīng)力kl車架材料抗剪許用應(yīng)力(=0.30.5k)各國牽引銷尺寸參ISO西德與法國日本英國美國蘇聯(lián)中國數(shù)50號90號50號90號50號90號50號90號50號90號50號90號50號90號A50.8±189垃150.8史89S.150.8史88.9垃150.8士0.12788.9士0.12750.8i0.188.90.150.8小88.910.150.8垃18910.1B733.1114垃173垃11143.173M.i113.93.173.025士0.127113.9士0.257310.1113.9i0.173&#

50、177;0.111410.1730.1114M.iC71.5垃41113.471.53.4111±0.471.53.41113.471.4垃38113.9士0.2571.410.38111.1±0.3871.5±0.4111±0.471.5垃4111M.4D35-321-335-1.535-321-1.521-335-321-231.75-34.9320.610.2531.75-34.9320.6垃3835-319-235-1.521-1.5E70+1.559+1.570+1.559+1.570+1.558+1.569.85±1.558.73士0.2570+0.6658.7垃3870+2.657+270+1.559+1.5F84-1.574-284-1.574-284-1.673-1.584.13±1.573.025±0.2584-0.773M.3884-273-284-1.574-2R3+0.53+0.53+0.53+0.53+0.53+0.53.173.172.92-3.432.