专用汽车设计 (10)
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后八轮自卸车上装重心位置确定方法在对汽车进行总体布置时,验证轴荷分配是否合理是设计时很重要的一个环节,因为轴荷分配对轮胎寿命和汽车的许多使用性能有影响。
而各使用性能对轴荷分配的要求相互之间是矛盾的,这就要求设计时根据对整车的性能要求、使用条件等合理地选取轴荷分配。
在专用汽车设计中,因为底盘是外购厂家提供的,所以仅需通过调整上装来使整车轴荷分布相对合理。
而大多数设计者往往都会先对上装进行简单布置,然后再反复验证前后轴荷分配是否合理,验证后再对上装重心进行调整,这样做法导致的结果就是经常要经过几次试验才能达到轴荷的合理分配,费时费力。
笔者根据多年来积累的一些设计经验,找到了一种简单易行的专用车上装重心位置确定方法。
1 重心位置确定方法 1.1已知参数的确定因为一般底盘厂家都会提供较详细的底盘参数,所以以下参数在选定底盘后便已确定:总质量a m 、底盘整备质量0m 、底盘前/后轴重1m /2m 、轴距L 、承载人数1n (每人按60㎏算)等,其中0m =1m +2m 。
所以上装自重与载质量之和 12165e a m m m m n =--- (1-1) 1.2确定前后轴轴荷设总质量状态下前轴轴荷为A ,则后轴轴荷为1-A 。
1.3确定重心位置设改装车辆的重心位置距后轴距离为X , 则前轴轴重 11165eXm M m n L=++ (1-2) 又有 1a M m A = (1-3)将式2-1、式2-3带入式2-2可解得:11121(65)65a a L A m n m X m m m n --=--- (1-4)由式1-4可知:在底盘参数已知的情况下,只要再选定合适的前轴轴荷,就可依式计算出上装重心位置参数X 。
各类货车满载时的轴荷分配推荐值见下表:表1-1 货车满载时轴荷分配推荐值根据表1-1选定前后轴荷,可最终算出上装重心位置。
课程论文沙漠专用汽车设计课程名称专用汽车设计姓名伍达强学号************ 专业车辆工程成绩指导教师刘庆庭摘要:为适应我同国民经济发展的需要,加速西部地区油气资源的勘探和开发.须向石油工业提供能适应在我国沙漠地区中行驶的运载车辆。
本文就重型沙漠汽车的设计、结构选型、布置及主要参数的确定进行了论述。
主题词:沙漠专用汽车设计Abstract:It is necessary to provide trucks suitable for the transportation of desert area of south Xin Jiang for the petrol industry in order to meet the demand of the development of national economy of our country to hasten the exploration and exploitation of the source of petrol and gas in the West Area.This paper presents the design of heavy duty truck for desert area and discussing from the choice of structure and layout to the determination of principal parameters of the truck.Key Words: Desert Special Purpose Truck Design为了适应我国国民经济发展的需要,加速西部地区油气资源的勘探和开发.必须向石油工业提供能适应在国沙漠地区中行驶的运载车辆。
依据石油天然气总公司及石油物探局的要求,决定首先开发在沙漠中能装载质量15吨的沙漠专用运输车。
一、设计原则开发适合于我国的沙漠专用汽车,要尽可能选用成熟的国产化总成进行装备。
第一章专用汽车的总体设计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≤12m②半挂汽车列车≤16.5m1.1.2 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最大宽度处250mm1.1.5 汽车的顶窗、换气装置等处于开启状态时不得超出车高300mm1.2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、最小转弯半径、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》)1.3.2 基本计算公式A 已知条件a)底盘整备质量G1b)底盘前轴负荷g1c ) 底盘后轴负荷Z 1d ) 上装部分质心位置L 2e ) 上装部分质量G 2f ) 整车装载质量G 3(含驾驶室乘员)g ) 装载货物质心位置L 3(水平质心位置)h ) 轴距)(21l l l +B 上装部分轴荷分配计算(力矩方程式)g 2(前轴负荷)×(121l l +)(例图1)=G 2(上装部分质量)×L 2(质心位置)g 2(前轴负荷)=12221)()(l l L G +⨯上装部分质心位置上装部分质量则后轴负荷222g G Z -= C 载质量轴荷分配计算g 3(前轴负荷)×)21(1l l +=G 3×L 3(载质量水平质心位置)g 3(载质量前轴负荷)=13321)()(l l L G +⨯装载货物水平质心位置整车装载质量则后轴负333g G Z -= D 空车轴荷分配计算例图1g 空(前轴负荷)=g 1(底盘前轴负荷)+g 2(上装部分前轴轴荷) Z 空(后轴负荷)=Z 1(底盘后轴负荷)+Z 2(上装部分后轴轴荷) G 空(整车整备质量)=空空Z g + E 满车轴荷分配计算 g 满(前轴负荷)=g 空+g 3 Z 满(后轴负荷)=Z 空+Z 3 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,在总体设计时必须要慎重全面考虑计算或验算,特别是质心高度是愈低愈好。
1.专用汽车产品型号中部四位数字的含义:首位:1.载货汽车2.越野汽车3.自卸汽车4.牵引汽车5.专用汽车6.客车7.轿车8空缺9半挂车或专用半挂车;中间两位数字:1-5.表示汽车的总质量(超过100t可以用三位数字),6.数字X0.1m表示车辆总长度,7.数字X0.1L表示发动机排量,9.表示汽车的总质量;末位数字表示企业自定序号。
2.X厢式货车,G罐式汽车,Z专用自卸汽车,T特种结构汽车,J起重举升汽车,C仓栅式汽车。
BM保温车,LC冷藏车,JB混凝土搅拌车,JY加油车,GK高空作业车AH5250GJBI:表示安徽星马汽车有限公司生产的第一代总质量为24.8t的罐式混凝土搅拌车3.专用汽车:专用汽车是装置有专用设备,具备专用功能,用于承担专门运输任务或专项作业任务的汽车。
(以普通货车底盘为基础,加装专用装备,使其具有专项作业功能的汽车,称为专用汽车)4.专用汽车的总体布置原则:专用汽车总体布置的任务是正确选取整车主要参数,合理布置工作装置和附件,达到设计任务书所提到的整车基本性能和专用性能的要求。
遵循的原则:1)尽量避免变动汽车底盘各总成位置2)尽量满足专用工作装置性能的要求,充分发挥专用功能3)必须对装载质量、轴荷分配等参数进行估算和校核4)应避免工作装置的布置对车架造成集中载荷5)应尽量减少专用汽车的整车整备质量6)应符合有关法规的要求5.取力器取力方式分类:1)前置式(发动机前端取力、发动机后端取力、夹钳式取力)2)中置式(变速器上盖取力、变速器侧盖取力、变速器后端盖取力)3)后置式(分动器取力、传动轴取力)6.专用汽车的滚动阻力计算:F f=m a gfcosαα:道路坡度角f=fo+kvfo:滚动阻力系数中的常数项v:专用汽车的行驶速度7.重心位置计算P268.冷藏汽车的制冷方式:1)固体制冷:水冰及盐冰制冷、干冰制冷2)冷板制冷3)液氮制冷4)机械制冷冷藏汽车的加热方式:燃油暖风机加热、电热丝加热、利用发动机冷却水水温和废气余热加热以及利用制冷机组制冷剂加热等9.加油汽车除能运油外,还应具有如下功能:1)能为本车油罐加油2)能将本车的燃油加给其他容器3)能不经本车油罐将一个容器的燃油注入另一容器内,起移动泵站作用4)能抽回加油软管中的燃油5)能把燃油在本车内循环,搅拌,即所谓倒油10.消除静电措施:1)接地、2)限定油液流速3)高电导涂层4)中和静电5)放油阀11.液化石油气的装卸和运输通常是在常温下进行的,但环境温度有可能升高,使液化石油气膨胀,罐内压力也随之升高,若超过规定值,可能会引起罐体破裂或爆炸。
厢式专用汽车的总体设计1.1汽车类型的确定本车是一辆经济实用,外观新颖的厢式汽车。
1.2发动机的选择考虑到燃料使用的平衡及汽油机的转速高,升功率高,转速适应性较好,尺寸小及质量小,便于布置,振动及噪音较低等优点,故本车采用汽油发动机。
采用EQ474i-3U型发动机。
该发动机目前主要在“东风小康3U金钻”上使用,技术较为成熟,发动机动力相当饱满,低转扭力足够,中段输出顺畅。
再配合东风小康专用变速箱,一档齿比非常大,为载货储备了相当大的潜力。
五档用尽也可以跑车一百二十多千米每小时的速度。
此款发动机的参数:发动机型式:4缸/直列排量:1310mL最大功率:60.5Kw最大扭矩:102 Nm 1.3汽车传动形式的选择采用中置后驱形式,发动机位置采用微型面包车非常传统的中置引擎的布局,将发动机等平常在车头的部件置于驾驶员的座椅下。
这样布置节约了空间成本,同时由于车身较轻,也有利于车辆的操控。
1.4汽车的主要参数的选择1.4.1轴距L轴距取2512mm1.4.2前后轮距B1和B2前后轮距均为1310/13101.4.3汽车的外轮廓尺寸外形尺寸定为长×宽×高:3795mm×1560mm×1925mm1.5汽车的质量参数的确定1.5.1汽车的整备质量m0EQ638X的整备质量为1030KG1.5.2汽车的载客量汽车载客量为7。
1.5.3汽车的总质量ma总质量ma由整备质量m0,乘员和驾驶员质量以及乘员的行李质量三部分构成,其中,乘员和驾驶员每人质量按65kg,ma=m0+65n+5n式中,n为包括驾驶员在内的载客数,将EQ638X的总质量定为1610KG1.6汽车主要性能参数的选择1.6.1汽车的动力性参数由于本设计EQ638X搭载的是由东风渝安车辆有限公司重庆发动机分厂生产的EQ474i-3U型发动机,故最大车速定为125 km/h1.6.1.2 Ⅰ档动力因数DImax。
专用汽车设计的特点和要求:(1)专用汽车设计多选用定型的大体型汽车底盘进行改装设计 (2)专用汽车设计的主要工作是整体布置和专用工作装置匹配 (3)针对专用汽车品种多、批量少的生产特点 (4)对专用汽车自制件的设计,应遵循单件或小批量的生产特点,要更多考虑通用设备加工的可能性。
(5)对专用汽车工作装置中的某些核心部件和总成,如各类水泵、油泵、气泵、空压机及各种阀等,要从专业生产厂家中优选 (6)在普通汽车底盘上改装的专用汽车,底盘受载情况可能与原设计不同,因此要对一些重要的总成结构件进行强度校核。
(7)专用汽车设计应知足有关机动车辆公路交通安全法规的要求 (8)某些专用汽车可能会在很恶劣的环境下工作,其利用条件复杂,要了解和掌握国家及行业相应的规范和标准,使专用汽车有良好的适应性,工作靠得住,是要设安全性装置。
专用汽车底盘的选型:所谓二类汽车底盘,即在大体型整车的基础上。
去掉货箱。
所谓三类汽车底盘,一般是在基本型车的基础上,去掉货箱和驾驶室。
常规的厢式车、罐式车、自卸车等一般是采用二类汽车底盘改装设计。
底盘选型时应知足如下要求:(1)适用性(2)靠得住性(3)先进性(4)方便性总布置的原则:(1)尽可能避免对汽车底盘各总成位置的变更.因为—些总成部件位置的变动,不仅会增加本钱,而且也可能影响到整车性能。
但有时为了知足专用工作装置的性能要求,也需要作一些改动,如截短原汽车底盘的后悬、燃油箱和备胎架的位置作适当调整等。
但改变的原则是不影响整车性能。
(2)应满足专用工作装置性能的要求,使专用功能取得充分发挥 (3)装载质量、轴载质量分派等参数的估算和校核为适应汽车底盘或总成件的承载能力和整车性能要求。
应修改整体布置方案。
(4)应避免工作装置的布置对车架造成集中载荷; (5)应尽量减少专用汽车的整车整备质量,提高装载质量 (6)应符合有关法规的要求整车整体参数包括尺寸参数和质量参数两大部份:尺寸参数 1.外廓尺寸外廓尺寸即指整车的长、宽、高,由所选的汽车底盘及工作装置肯定,但最大尺寸要知足法规要求:车辆高不超过4m;车辆宽(不包括后视镜)不超过2.5m;外开窗、后视镜等突出部分距车身不超过250mm,车辆长:货车不超过13m,半挂汽车列车不超过16.5m,全挂汽车列车不超过20 m。
专用车设计1、相对于普通货车来说,把以普通货车底盘为基础,加装专用装备,使其具有专项作业功能的汽车,统称为专用汽车。
2、专用汽车分为厢式汽车、罐式汽车、专用自卸汽车、起重举升汽车、仓栅式汽车和特种结构汽车。
3、型号JG5100XLC表示济南考格尔特种汽车有限公司生产的第一代总质量为10t的厢式专用冷藏车。
4、专用汽车设计的特点和要求:1)、专用汽车设计常选用定型的基本型车型汽车底盘进行改装设计。
2)、专用汽车设计的主要工作是总体布置和专用工作装置的匹配。
3)、专用汽车设计应考虑产品的系列化。
4)、工作装置核心部件应严格优选,保证质量。
5)、在普通汽车底盘上改装得专用汽车,底盘受载情况可能与原设计不同,因此要对一些重要的总成构件进行强度校核。
6)、专用汽车设计应满足有关机动车辆公路交通安全法规的要求。
5、二类汽车底盘:在基本型整车的基础上去掉货箱。
6、三类汽车底盘:在基本型整车的基础上去掉货箱和驾驶室。
7、专用汽车的功率平衡和比功率。
8、专用汽车总体布置的原则:(1)尽量避免变动汽车底盘各总成位置(2)尽量满足专用工作装置性能的要求,充分发挥专用功能(3)必须对装载质量、轴荷分配等参数进行估算和校核(4)应避免工作装置的布置对车架造成集中载荷(5)应尽量减少专用汽车整备质量(6)应符合有关法规的要求9、取力器取力方式:前置式(发动机前段取力、发动机后端取力、夹钳式取力)中置式(变速器上盖取力、变速器侧盖取力、变速器后端盖取力)后置式(分动器取力、传动轴取力)10、车厢结构设计包括车厢的骨架结构设计,蒙皮的设计,车厢内饰设计。
11、蒙皮是薄壁板件,为了提高蒙皮的刚度,在薄板上压制成各种截面形状的加强肋,蒙皮之间应留有15mm左右的搭接量,着既是结构上的需要,也可借此补偿骨架开挡和蒙皮本身的尺寸误差。
12、冷藏汽车制冷方式:1)固体制冷2)冷板制冷3)液氮制冷4)机械制冷13、冷板制冷原理是将共晶溶液装入特制的的冷板中,通过蓄冷和放冷过程实现温度调节。