汽車列車課件

1、 汽車列車是指一輛汽車(貨車或牽引車)與一輛或一輛以上掛車的組合。載貨汽車和牽引汽車為汽車列車的驅(qū)動車節(jié)，簡稱主車被主車牽引的從動車節(jié)稱為掛車。 第六章 汽車列車第一節(jié) 概述汽車列車按其結(jié)構(gòu)不同分為全掛汽車列車半掛汽車列車雙掛汽車列車特種汽車列車等。一、 汽車列車的分類a-全掛汽車列車;b-半掛汽車列車;c-雙掛汽車列車;d,e-特種汽車列車 ;f-雙半掛汽車列車 三 半掛汽車列車的發(fā)展與優(yōu)點 半掛車的發(fā)展就是全掛車缺點的展現(xiàn)：（1）列車總長長，通過性差；此時歐洲開始限制汽車列車總長，全掛車收到限制。而半掛車的牽引連接裝置，不用牽引桿（牽引車上安裝牽引鉤，牽引桿上有掛環(huán)），用牽引座與牽引主銷相

2、連接，可以縮短列車總長。（2）全掛車與牽引車采用牽引桿連接，牽引車與掛車獨立性強(qiáng)，整體性弱，整車機(jī)動性差，行駛阻力大（風(fēng)阻大）。（3）全掛汽車列車牽引鉤與掛環(huán)之間存在沖擊，震蕩現(xiàn)象，行駛噪聲大，半掛車采用牽引座與牽引主銷連接，降低了噪聲。（4）全掛汽車列車行駛穩(wěn)定性差，全掛車與牽引車用牽引桿連接，全掛車存在擺振現(xiàn)象。半掛車不存在。（5）全掛汽車列車轉(zhuǎn)向性很差，半掛車極大改善。（6）全掛汽車列車制動時掛車對牽引車沖擊嚴(yán)重。（7） 半掛車是實現(xiàn)“區(qū)段運(yùn)輸”，“甩掛運(yùn)輸”和“滾裝運(yùn)輸”的最好車型。（8）全掛汽車列車附著質(zhì)量即為牽引車質(zhì)量；半掛汽車列車中，半掛車載貨質(zhì)量有一部分由牽引車承擔(dān)，即增加了牽

3、引車的附著質(zhì)量，從而增加了牽引車附著力，從而使?fàn)恳嚢l(fā)動機(jī)動力可以得到充分利用。四 汽車列車發(fā)展的主要方向1 汽車列車向大裝載質(zhì)量，專用化，高速化方向發(fā)展。(45噸，高速提高運(yùn)輸效率)；2 汽車列車進(jìn)一步向標(biāo)準(zhǔn)化，系列化方向發(fā)展；（甩掛，區(qū)段，滾裝運(yùn)輸?shù)囊螅? 汽車列車生產(chǎn)向?qū)I(yè)化方向發(fā)展；（構(gòu)件化和組合化）；4 新結(jié)構(gòu)，新材料和新技術(shù)的應(yīng)用；5 重視對汽車列車行駛穩(wěn)定性和操縱穩(wěn)定性的研究。二、牽引汽車的結(jié)構(gòu)及使用特點1裝有增壓器或增壓中冷器，以提高發(fā)動機(jī)的功率；2有良好的冷卻系統(tǒng)，保證長時間拖帶掛車而發(fā)動機(jī)不過熱；3采用主變速器加副變速器、雙級主減速器和輪邊減速器等，以擴(kuò)大重型牽引汽車變速

4、范圍，增大其驅(qū)動扭矩；4設(shè)法增加牽引汽車的附著質(zhì)量，也可采用全輪驅(qū)動，以充分利用牽引汽車的附著質(zhì)量；5重型牽引汽車常采用液力偶合器和液力變速器；6適當(dāng)縮短軸距，使汽車列車有良好的機(jī)動性；7制動系統(tǒng)應(yīng)保證牽引汽車與掛車的協(xié)調(diào)；8連接裝置最好采用無間隙結(jié)構(gòu)，以減輕掛車的沖撞，提高汽車列車的行駛穩(wěn)定性。a前置副變速器+主變速器；b后置、副變速器+主變速器 前置副變速器+主變速器+后置副變速器一、掛車的分類及構(gòu)成 1、貨運(yùn)掛車的分類 2貨運(yùn)掛車構(gòu)成二、半掛車 1半掛車的結(jié)構(gòu)型式 2. 半掛車車架的結(jié)構(gòu)設(shè)計第三節(jié) 掛 車一、掛車的分類及構(gòu)成1、貨運(yùn)掛車的分類 (1)按掛車與牽引汽車的連接方式分類a全掛車

5、：b半掛車：按連接方式分類的掛車 a全掛車；b半掛車；c帶有可伸縮牽引桿的長貨掛車 1掛環(huán)；2牽引架；3牽引銷；4支承裝置；5可伸縮牽引桿；6橫轉(zhuǎn)架式貨臺 (2)按貨臺形式分類a平臺式掛車b階梯式掛車c凹梁式掛車平臺式掛車a平臺式半掛車；b平臺式全掛車；階梯式掛車 凹梁式車a高階梯式半掛車； a凹梁式半掛車b低階梯式半掛車 b凹梁式全掛車(3)按車軸數(shù)分類 可分為單軸、雙軸及多軸等型式。 (4)按車身結(jié)構(gòu)分類 普通掛車 廂式掛車 罐式掛車 自卸掛車 集裝箱掛車 冷藏保溫掛車 特種掛車等等。2貨運(yùn)掛車構(gòu)成(1)基本系列 基本系列由符合GB1589規(guī)定的、最大允許總質(zhì)量不大于20t的全掛車和最大允

6、許總質(zhì)量不大于40t的半掛車組成，包括欄板式、廂式等型式。(2)專用系列運(yùn)輸車輛的專用半掛車長度不大于14.2m；組成列車后的總長應(yīng)符合GB1589的規(guī)定. 兩軸及兩軸以上集裝箱半掛車、罐式半掛車長度不大于13m；組成列車后的總長應(yīng)符合GB1589的規(guī)定。(3)特殊系列 特殊系列由最大允許總質(zhì)量大于20t的平板式全掛車、最大允許總質(zhì)量大于40t的平板式半掛車及超過GB1589規(guī)定的貨運(yùn)掛車組成。二、半掛車1半掛車的結(jié)構(gòu)型式組成：半掛車一般由車架總成、底板總成、車廂總成、支承總成、懸掛總成、電器總成、制動總成等組成。原理：車架前端下部裝有牽引銷，與牽引車的牽引座配合。由牽引車牽引半掛車行駛，并在

7、轉(zhuǎn)向時完成牽引車和半掛車的相對轉(zhuǎn)動。載荷分配：半掛車車架上載荷通過牽引銷座和懸架系統(tǒng)分配到牽引車和半掛車 車輪上。2 半掛車主要尺寸半掛車外廓尺寸限值應(yīng)符合GB1589-2004道路車輛外廓尺寸、軸荷及質(zhì)量限值的規(guī)定；車輛長度、寬度、車軸數(shù)量的具體設(shè)計應(yīng)符合GB/T6420-2004貨運(yùn)掛車系列型譜的規(guī)定。半掛車底盤簡單，不進(jìn)行副車架的設(shè)計，而是進(jìn)行能夠被牽引車驅(qū)動的整個底盤的設(shè)計。3半掛車車架的結(jié)構(gòu)欄板式半掛車1底板總成；2牽引銷；3支承裝置；4車架總成；5防護(hù)欄；6車燈；7車輪；8懸架總成；9車廂總成直通式縱梁車架，縱梁斷面為工字型焊接結(jié)構(gòu)，上翼板平直，下翼板是折線。 階梯式車架l牽引銷；

8、2牽引板；3支承裝置座板；4，前邊框；5、6縱梁； 7擋板； 8貫梁；9邊梁；10插柱孔；11側(cè)邊框；12后邊框這種車架既照顧了牽引銷的高度要求（由牽引車高度決定），又可以降低貨臺平面的高度。兩根縱梁與若干橫梁及兩根邊梁組成的車架。鵝頸形狀有平鵝頸與弧形鵝頸兩種，平鵝頸結(jié)構(gòu)適宜普通公路運(yùn)輸?shù)陌霋燔嚕环枪愤\(yùn)輸，道路條件差，半掛車相對牽引車有較大的仰角時，采用弧形鵝頸。凹梁式車架1-牽引銷；2-牽引板；3-支承裝置座板；4-栓環(huán)；5-加強(qiáng)側(cè)橫梁；6-前段邊梁；7-后段邊梁；8-前端梁；9-牽引小縱梁；10-牽引橫梁；11-擋板；12-側(cè)橫粱；13-插柱盒；14-加強(qiáng)側(cè)梁；15、16-縱梁；17-

9、貫梁；18-加強(qiáng)內(nèi)橫梁；19-懸臂梁；20-后邊框(1)縱梁結(jié)構(gòu)車架的縱梁結(jié)構(gòu)型式亦可分為平板式，階梯式、凹梁式三種 (2)橫梁設(shè)計a橫梁結(jié)構(gòu)橫梁有四種結(jié)構(gòu)：圓管形橫梁、工字型橫梁、槽形橫梁和箱形橫梁。圓管形橫梁具有較高的扭轉(zhuǎn)剛度，往往只布置在車架縱梁的兩端，靠近下翼板以增強(qiáng)車架整體扭轉(zhuǎn)剛度；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；槽形橫梁多用鋼板沖壓成形，制造工藝簡單，成本低，但扭轉(zhuǎn)剛度較差；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。b縱梁和橫梁間的連接橫梁與縱梁上下翼板連接，這種結(jié)構(gòu)有利于提高車架的抗扭剛度，但是

10、在受扭嚴(yán)重的時候，易于產(chǎn)生約束扭轉(zhuǎn)（由于支承條件或外力作用方式使構(gòu)件扭轉(zhuǎn)時截面的翹曲受到約束，稱為約束扭轉(zhuǎn)。約束扭轉(zhuǎn)時，構(gòu)件產(chǎn)生彎曲變形），連接點處內(nèi)應(yīng)力大。多用在鵝頸區(qū)，支撐裝置處。橫梁與縱梁的腹板相連接，這種結(jié)構(gòu)剛度較差，容許縱梁截面產(chǎn)生自由翹曲，多用在車架中部橫梁。此結(jié)構(gòu)優(yōu)點不產(chǎn)生約束扭轉(zhuǎn)。橫梁同時與縱梁上翼板及腹板相連。兼顧以上兩種特點，應(yīng)用較多。橫梁貫穿縱梁腹板相連接。允許縱梁相對橫梁位移，消除了應(yīng)力集中。但是車架整體扭轉(zhuǎn)剛度較差。應(yīng)用最為廣泛。(3)車架底板結(jié)構(gòu)設(shè)計3 半掛車懸架 半掛車懸架是將掛車車架與車軸相連接的全套裝置的總稱。其主要作用是傳遞作用在車輪和車架之間的各種載荷，并

11、減少或消除由不平路面通過車軸傳給車架的沖擊和振動。 半掛車懸架一般采用鋼板彈簧作為彈性元件。4 半掛車支撐裝置 安裝在半掛車的前部，作用是在半掛車與牽引車分離時，由支撐裝置支撐半掛車車身前半部分，支撐裝置還可以升降半掛車前部高度，以利于牽引車與半掛車的分離與結(jié)合。一、連接裝置的分類及使用要求1 分類根據(jù)汽車列車的組合形式，連接裝置可分為牽引連接裝置和支承連接裝置兩大類。牽引連接裝置用于牽引汽車與全掛車或掛車與全掛車之間的連接。支承連接裝置用于牽引汽車與半掛車的連接。第四節(jié) 連接裝置2 作用1）使?fàn)恳嚺c半掛車連接及摘脫；2）由牽引連接裝置把牽引車的牽引力傳遞給半掛車；3）是牽引車與掛車相對運(yùn)動

12、及動力相互作用及傳遞的裝置。3 連接裝置基本形式 牽引銷牽引座組合 牽引銷安裝在半掛車車架前部的牽引板上，牽引座安裝在牽引車車架上，并有分離-連接機(jī)構(gòu)和鎖緊機(jī)構(gòu)，以保證牽引銷和牽引座可靠連接或分離。4 連接裝置使用要求1）機(jī)構(gòu)連接的可靠性，當(dāng)連接裝置受到動載荷沖擊時，應(yīng)該具有足夠的強(qiáng)度和剛度。2）牽引車同掛車摘掛應(yīng)方便，安全可靠。3）連接裝置上應(yīng)該有沖擊負(fù)荷減振裝置，防止在緊急制動或起步時造成過大的沖擊。4）牽引連接裝置在工作過程中應(yīng)能有一定的角度變化。二、支承連接裝置支承連接裝置包括裝在牽引汽車車架上的牽引座和裝在半掛車前部的回轉(zhuǎn)牽引銷。由牽引座和牽引銷把牽引汽車與半掛車連接起來，組成半掛汽

13、車列車。1牽引座(1)牽引座的分類及結(jié)構(gòu)牽引座既能承受半掛車一部分垂直質(zhì)量，又起著牽引半掛車的作用，同時又是半掛車的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。牽引座主要由座板、分離連接機(jī)構(gòu)和支座組成。牽引座按其支座能否移動分為固定型、舉升型和移動型；按允許的自由度不同，有單自由度、二自由度和三自由度之分，按其分離連接機(jī)構(gòu)不同，又分為夾板式和鉤銷式。a固定型牽引座：固定型牽引座是目前應(yīng)用最廣泛的一種，其支座固定在牽引汽車車架上，牽引座在支座上允許有一定的自由度。單自由度牽引座二自由度牽引座a單自由度；b二自由度夾板式牽引座(汽運(yùn))1.手柄；2楔形止銷板：3聯(lián)動桿，4螺栓；5聯(lián)動桿拉簧；6固定銷；7鉤銷板拉簧；8，鉤銷板；9開口

14、銷； 單鉤式牽引座b舉升型牽引座：1車架；2舉升液壓缸；3固定架；4、6銷軸；5擺桿；7牽引座(2)牽引座的安裝通常牽引座是與牽引座安裝板相連結(jié)，然后再由牽引座安裝板與牽引車的車架或副車架連接。QC/T446-1999鞍式牽引車牽引座中規(guī)定了牽引座和牽引座安裝板安裝尺寸及孔徑和位置 。2牽引銷(1)牽引銷的尺寸規(guī)格牽引銷分為輕型50號(直徑50.8mm，即2)和重型90號(直徑為89mm，即3.5)兩種牽引銷。GB/T4606與 GB/T4607中規(guī)定：最大總質(zhì)量50t的半掛車，選用50號牽引銷；若最大總質(zhì)量50t100t的半掛車，選用90號牽引銷。(2)牽引銷與半掛車的連接方式牽引銷與固定座

15、用螺釘連接方式 帶錐體的牽引銷與錐形固定座連接的方式 牽引銷用螺釘直接與支承板連接的方式 牽引銷與固定座用螺釘連接方式 固定座2焊在牽引板3的上平面，牽引銷4從下面用螺釘緊固在固定座上。這種連接方式需增加一個固定座，使更換方便，在支承板下面即可更換牽引銷。帶錐體的牽引銷與錐形固定座連接的方式錐形固定座7焊在牽引板3的上平面，錐形固定座與牽引銷的錐體部分相配，通過墊圈6用槽形螺母5緊固。這種連接力式結(jié)構(gòu)簡單、節(jié)省材料，拆卸一個螺母即可更換帶錐體的牽引銷。但需增加個錐形固定座，而且錐形固定座和帶錐體的牽引銷的配合尺寸不易控制 。牽引銷用螺釘直接與支承板連接 牽引銷4用螺釘1直接固定在支承板上。這種

16、連接方式結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量小，牽引銷更換方便。3半掛車和牽引車的聯(lián)接尺寸Rf 是半掛車的前回轉(zhuǎn)半徑Rw 是牽引車的間隙半徑Rr 是半掛車的間隙半徑Rc 是牽引車的后回轉(zhuǎn)半徑H2 是牽引車牽引座板上平面在滿載狀態(tài)時的離地高度；H3 是半掛車牽引板下平面在半掛車處于滿載狀態(tài)時的離地高度。在牽引車相關(guān)尺寸確定后，半掛車的相關(guān)尺寸應(yīng)滿足: RwRf150mm RrRc70mm H2= H3半掛車相對于牽引車的前俯角和后仰角（圖6-12）。前俯角是指半掛車前端最外點和牽引車車架相碰時，半掛車和牽引車之間的相對夾角a；后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夾角。1汽車列車的運(yùn)行特性動力性轉(zhuǎn)向機(jī)

17、動性*行駛穩(wěn)定性燃油經(jīng)濟(jì)性第五節(jié)、汽車列車設(shè)計 汽車列車的轉(zhuǎn)向機(jī)動性 是指在狹窄彎曲路段上改變行駛方向或繞過障礙物的能力。 最小轉(zhuǎn)彎直徑Dtmin 是指汽車列車轉(zhuǎn)向時，當(dāng)方向盤轉(zhuǎn)到極限位置時，牽引車外側(cè)前輪所滾過的輪跡圓的直徑 最大通道寬度Amax 是汽車列車上離轉(zhuǎn)向中心最遠(yuǎn)點和最近點的距離之差。 (1)轉(zhuǎn)向機(jī)動性a圖解法車輛在最大轉(zhuǎn)向時，前外輪、前內(nèi)輪各轉(zhuǎn)至最大角度amax和max，輪跡垂直延長線交后軸延長線于O點。以O(shè)點為圓心，以O(shè)點至前外輪中心平面的距離為半徑畫圓，即可求得車輛的最小轉(zhuǎn)彎直徑Dtmin。連接OO1（O1為半掛牽引車連接中心），以O(shè)O1為直徑作半圓， 再以O(shè)1為圓心，掛車軸

18、距La為半徑畫弧，交半圓弧于O2點，OO2連線就是掛車后軸軸線，O1O2連線為掛車縱向中心線，繪出輪距及車輛總寬，再以O(shè)為圓心，以汽車列車最外側(cè)點及最內(nèi)側(cè)點的距離為半徑畫弧，可求得車輛的最大通道寬度Amax。2汽車列車總體參數(shù)及主要尺寸確定(1)汽車列車最大總質(zhì)量a在運(yùn)行路線的最大坡道上能用頭檔起步Ftmax穩(wěn)定行駛時汽車列車頭檔的最大驅(qū)動力，N；a起步附加阻力系數(shù)，其數(shù)值取決于運(yùn)行條件如大氣溫度和路面狀況，據(jù)試驗，夏天取1.52.5，冬天取2.55.0；f滾動阻力系數(shù)，在混凝土或瀝青路面上取0.0120.015汽車列車的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量轉(zhuǎn)換系數(shù)，在起步時通常取1；j汽車列車起步時的加速度，其數(shù)值可取為0.30.5m/s2；imax汽車列車運(yùn)行路段上的最大坡度，按表6-1選取。b在運(yùn)行路線的最大坡道上能用檔通過式中：Ftmax汽車列車檔的最大驅(qū)動力。c在運(yùn)行路線上能經(jīng)常用直