整车计算及质心位置确定

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1、第六章 整车计算及质心位置确定第一节 轴荷计算及质心位置确定1、本章所用质量参数说明（Kg）T 底盘承载质量F 底盘整备质量（不含上车装置）NL有效载荷VA1底盘整备质量时的前轴荷HA1底盘整备质量时的后轴荷VA2允许前轴荷HA2允许后轴荷HAG2 允许总的后轴荷（驱动轴+支撑轴）NLA2 允许后支撑轴轴荷VLA2 允许中支撑轴轴荷GG2允许总质量（载货汽车底盘整备质量+上车装置质量+允许载荷）NL2允许有效载荷VA3实际有效载荷（AB+NL ）时的前轴荷HA3实际有效载荷（AB+NL ）时的后轴荷）GG3实际有效载荷（AB+NL）时的总质量NL3实际有效载荷（ AB+NL）HA4底盘后轴荷（

2、包括所有附加质量例如驾驶员、附加油箱，但不含AB和NL）GG4底盘总质量（包括所有附加质量例如驾驶员、附加油箱，但不含AB和NL）NLV由轴荷超载引起的有效载荷损失HAU超过允许后轴荷VAU超过允许前轴荷AB上车装置质量EG整车整备质量（载货汽车底盘+AB）M附加质量，例如：M1驾驶员+副驾驶员M2备胎（新、老位置移动时）M3起重机（随车吊）、起重尾板等LVA前轴荷占总质量的比例（%）2、本章所用尺寸参数说明（mm）A、轴距A1、 轴距（第一后轴中心线至第二后轴中心线）A理论理论轴距（只用于3轴或4轴）al 与轴荷比例（驱动轴与支撑轴之比）有关的从理论轴线到驱动轴的距离W 前轴中心线至驾驶室后

3、围的距离W2前轴中心线至上车装置前缘的距离X货厢或上车装置的长度y均布载荷时最佳质心位置至前轴中心线的距离（AB+NL）y假设的质心位置至前周中心线的位置y1驾驶员+副驾驶员位置距前轴中心线位置y2备胎（新、老位置移动的距离）y3起重机（随车吊）、起重尾板等MHS附加质量的质心高度GHSL整车空载质心高度GHSV整车满载质心高度FHS 底盘的质心高度ABHS上车装置的质心高度NLHS允许有效载荷的质心高度2、轴荷计算a）双后轴：a1=A1/2AAlA理论=A+a1b) 后支撑轴：a1=NLA2XA1/HAG2b)症亠八-*al(AlA理论=A+a1c）中支撑轴：a1=VLA2XA1/HAG2A

4、 理论=A+A1a1示例（一般）对于上车装置比较简单的车辆，例如自卸车、栅栏车或厢式车（未装随车吊、起重栏板等），为实现 轴荷的最佳分配，y值和y值应相等，否则会减少有效载荷。此外，一定要遵守法规对车辆轴荷分配及 限值的规定。示例1： 4X2载货车由于安装了一个200L附加油箱和备胎由中部移到尾部，见图611。需要计算：NL2HA3VA3HAUNLVGG3y =W2+X/2NL2=GG2FABM3260 kg1955 kg5215 kg6000 kg10000 kg16000 kg550 kg4900 kgHA3=HA1+ (ABXy)+M1(y1) -M2Xy2) +(M2，Xy2,) +(

5、M3Xy3)+(NL2Xy)/AVA3=GG2-HA3NLv= HAUXA/ yHAU =HA3-HA2GG3 =GG2- NLV示例参数说明:VA1 HA1 F VA2 HA2 GG2 W2 A 其它参数说明:X=6380mmyyIy2y2y33740 mmAB 1300kg-210 mmM1 150kg3550 mmM2 100kg5230 mmM2 100kg2600 mmM3 200kg计算结果：y =550+6380/2=3740 mmNL2 = GG2 16000kg_F 5215 kg-AB 1300kg_M1 150 kgM3 200 kg9135KgHA3=1955+(130

6、0X 3740)+150X (210) (100 X 5230)+(200 X 2600)+(9135 X 3740)/4900=1955+39683400 X/4900=10054 KgVA3=1600010054=5946 KgHAU=10054 10000=54 KgNLV=54X 4900/3740=71 KgGG3=1600071=15929 Kg示例2： 4X2自卸车带前置起重机(随车吊)由于有前置起重机(随车吊)，W2要计算，起重机支腿宽度及需要的自由空间按起重机型号确定， 见图61.2。需要计算：W2yy3NL2HA3VA3HAUNLVGG3图612W2=W1+KRFy =W2

7、+X/2y3= W1+KRF/2NL2= GG2 F AB MHA3= HA1+( ABXy，)+M(y1)+( M3Xy3)+( NL2Xy，)/AVA3= GG2- HA3HAU=HA3- HA2示例参数说明：VA13165 kgHA11795 kgF 4960 kgVA2 6000 kgHA2 10000 kgGG2 16000 kgW2 408 kgA3600 kg其它参数说明X=4200 mmKRF 500 mmy 3008 mmAB 1200 kgy1-210 mmM1150 kgy3658 mmM31300 kg计算结果：NLV= HAUXA/ yGG3= GG2- NLVW2=

8、408+500=908 mmy=908+4200/2=3008 mm y3=408+500/2=658 mmNL2= GG216000 kg- F4960 kg-AB1200 kg-M1150 kgM3 1300 kg8390KgHA3=1795+(1200X 3008)+150X (- 210) +(1300X 658)+(8390X 3008)/3600=1795+29670620/3600=10037 KgVA3=16000-10037=5963 KgHAU=10037- 10000=37 KgNLV=37X3600/3008=44 Kg GG3=16000-44=15956 Kg 示例

9、3：6X2厢式车装高顶驾驶室、厢式车箱、底盘车架后端装起重尾板(质心y3在车架后端)，见图6.1.3。需要计算：NL2HA3VA3GG3LXA()AM芬(斗胃苫2)y、HW2+X/2 y3HA+Al+LNL2HGG2 F AB MHA3HHAl+( (ABXy、)+Ml(yl) + (M2xy2) (M2、Xy2、)+(M3xy3)+(M4xy4)+(NL2xy、)MAVA3H GG2HA3GG3H HA3+ V43LAAH WGG3X100VAI 3945 legHA1 3545 kgF7490 kgVA26500 kgHA210000 kgNLA2 6000Kg HAG2 16000 Kg

10、GG222000 kgW2 620 mmA 4400 mmA11315 mmL 1795 mm其它参数说明：X=7200mma1=493 mmA 理论=4893mmy y1y2y2y3y44220 mmAB 1600 kg400 mmM1150kg6790 mmM2115kg2950 mmM2115kg7510 mmM3480kg400mmM4230kg计算结果：NL2 = GG2F AB M1M3M422000 kg 7490 kg 1600 kg150 kg480 kg230Kg12050KgHA3=3545+(1600 X 4220)+150 X (- 400) 一 (115 X 679

11、0)+(115 X 2950)+(480 X 7510)+(230 X 400)+(12050 X 4220)/4893=3545+60798200/4893=15971KgVA3=22000-15971=6029 KgGG3=15971+6029=22000 KgLVA=6029/22000X 100=27.4%示例4：6X4载货车带后置起重机(随车吊)，见图614。注：KRF：起重机支腿宽度及需要的自由空间安起重机型号确定。需要计算：LWzFJI1U+-UF-.國614HA3VA3GG3LAA(A)A專(斗W自苫2)y、UW2+X/2y3HW2+x+KRF、2NL2UGG2 F AB MV

12、AI 4110kgHA1 4010 kgssl 哲 2)F 8120 legVA2 6500 legHA2 161 kgGG222000 kgW2 650 mmA4325 mmA11350 mm其它参数说明：X=6400mma1=675 mmA 理论=5000mmy 3760 mmAB 1700 kgy1- 400 mmM1150 kgy2 2950 mmM2115 kgy26825 mmM2115 kgy37350 mmM31800 kg计算结果NL2=GG2 22000 kg- F8120 kg- AB 1700 kg- M1150 kg-M31800 kg10230Kgy=560+640

13、0/2=3760mmy3 =560+6400+780/2=7350mmHA3=4O1O+(1700X3760)+150X (-400) 一(115 X 6825)+(115X 2950)+(1800X 7350)+(10230X 3760)/5000 =4010+57581175/5000=15526KgVA3=22000-15526=6474 KgLVA=6474/22000X 100=29.4%计算最佳质心在超过设计允许轴荷时，要计算上车装置和有效载荷的最佳质心位置(y)。为此需要计算后轴负荷 (HA4)，包括所有的附加质量(M),如驾驶员、乘员、起重机(随车吊)、起重尾板、附加油箱和备

14、胎等，但不包括上车装置和有效载荷。HA4=HA1+ (M1(-y1) + (M2Xy2) +(M3Xy3)+ )/A或 A 理论y=( HA2- HA4) XA 或 A 理论/ (GG2 -GG4)GG4=F+M求示例4的最佳质心HA4=4010+(15(0 -400)-(115X6825)+(115X2950)+(1800X7350)/5000=4010+12724375/5000=6555Kg 注意：如果前轴最大允许承载能力(VA2)为6500Kg，则后轴最大允许承载能力(HA2)应是16000Kg, 代入公式用15500Kg。该示例中的最大允许总质量(GG2)为22000Kg,不得超过。

15、GG2 =VA2+ HA2=6500+15500=22000 Kg 或VA2+ HA2=6000+16000=22000 Kg y=(15500-6555) X5000/(22000-10070)=44725000/11930=3749mm GG4=8120+150+1800=10070 Kg现将计算出的y值(3749mm)代入计算HA3的公式中代替y，贝9：HA3=4010+(1700X3749) +150(-400)-(115X2950) +(115X2950) +(1800X7350) +(10230X 3749) /5000=4010+57449945/5000=15500 Kg第二节

16、 质心高度1、整车空载质心高度(GHSL)GHSL=(F FHS)+ (AB ABHS) +(M MHS)/EGEG=F+ABA+M 2、整车满载质心高度(GHSV)GHSV=(F FHS)+ (AB ABHS) +(M MHS)/GG2 3、质心高度计算(示例 2)GHSL=( (4960X 790) + (1200X1250) + (150X1700) + (1300X1750) )/7610=7948400/7610=1044mmGHSV=(4960 X 790)+ ( 1200 X 1250 ) + ( 150 X 1700 ) + ( 1300 X 1750 ) + ( 8390 X

17、 1550)/16000=20952900/16000=1310mm第三节、质量利用系数f)f=NL2/EG第四节、动力参数计算1、最高车速(Vmax)Vmax=K n Mot Rdyn/iges2、爬坡度（a）a =arcsin（U/m g fr爬坡度近似公式：适用于发动机最大扭矩转速时，车速为40Km/h、坡度小于80%的情况!以（）表示坡度： a （%） =tana 100U=MMot.max iges n ges/Rstat第五节 取力器的功率和扭矩1、发动机全功率取力PNA=PMot NAMNA= MMot nNA iNAnNA=nMot iNA2、变速器取力PNA=PMotnGnN

18、AMNA=PNA 9552/nNAPNA= MNA nNA /9552nNA=nMot iG iNAMNA= MMot nG nNA iG iNA3、分动器取力PNA=PMot nVG nG nNAMNA= MMot nVG n G iG iNAnNA=nMot/ iNA iG iVG第六节汽车比功率GP=PMot/GG2第七节 电涡流缓速器的制动力矩电涡流缓速器的制动强度(Z)必须为排气制动的2至2.5倍，排气制动的制动强度为005。MB=Z Rstat GG2 9.81 n HA/iHA在第三节至第七节中，计算汽车质量利用系数、比功率、电涡流缓速器的制动力矩、最高车速、爬坡度以及取力器的功

19、率和扭矩使用的概念和缩写：f有效载荷系数GP汽车单位功率质量(Kg/kW)MB电涡流缓速器的制动力矩(Nm)Vmax最高车速(km/h)a爬坡度PNA取力器功率(kW)MNA取力器扭矩(Nm)nNA取力器转速(1/min)PMot发动机功率(kW)MMot发动机扭矩(Nm)nMot发动机转速(1/min)EG汽车自身重量(整备质量？)(Kg)GG2汽车允许最大总质量(Kg)NL2允许最大有效载荷(Kg)iG变速器速比iVG分动器速比iHA后轴速比iges总速比=iGiVGiH AnG变速器传动效率0.98nVG分动器传动效率0.96n HA后轴传动效率0.95 4X2、6X20.904X4、6X40.856X 6n ges总传动效率0.904X 2、 6X 20.854X 4、 6X 40.806X 6Rstat轮胎静力半径(m)Rdyn轮胎动力半径(m)K常数 K=n 3.6/30=0.3769Z汽车制动强度U切向力( N)fr滚动阻力系数(0.01)m汽车总质量汽车允许最大总质量(Kg)g重力加速度(981m/se2)iNA取力器速比n NA取力器传动效率0.950.98