专用汽车设计

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。

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。

简述专用汽车设计的步骤和要求专用汽车设计与制造的特点是批量小、大多是改装设计。

因此，不同于一般的新车设计，不需要进行从总体到总成的系统设计，主要根据使用要求和功能需要选择合适的车型底盘，匹配具有专用功能的工作装置。

一、设计步骤1.可行性分析在深入调查研究的基础上，对新型专用汽车进行可行性分析。

了解新产品的使用条件，用户对新产品的性能要求、使用要求及需求量，收集国内外同类或相近类专用汽车的技术资料进行分析比较，整理出新型专用汽车开发的可行性报告，分析新产品开发的目的及意义，国内外现状及发展趋势，市场预测及技术经济分析，产品开发的关键技术及其实施方案等内容。

2．技术设计（1）确定主要性能指标专用汽车的性能指标可分为基本性能指标和专用性能指标两大类。

基本性能指标包括汽车的动力性、燃油经济性、制动性、操纵稳定性、通过性等指标；专用性能指标是由专用汽车的专用功能确定，可通过现有技术资料进行分析比较或社会调查来选择确定。

（2）选择汽车底盘专用汽车是在定型汽车底盘上安装专用工作装置，用于承担专门运输任务或专项作业的汽车，其基本性能是由汽车底盘的性能所决定。

（3）总布置设计专用汽车设计实质上是在定型汽车底盘上进行改装设计的一个过程，根据专用性能设计安装各类型的专用工作装置。

总布置设计主要包括总体尺寸参数、质量参数、专用工作装置的布置形式和相对尺寸，取力器和传动装置的布置形式，有时由于专用工作装置布置的需要，在不改变使用性能的前提下，对底盘上的某些部件进行重新布置。

（4）性能参数计算总布置方案确定后，要对一些主要性能参数进行计算，如动力性指标、轴载质量分配、燃油经济性指标等。

这些指标应在不改变原汽车底盘的性能指标前提下，视计算结果可对总布置方案进行必要的修改。

（5）总成及零部件设计以总布置为依据，进行各总成及零部件的设计计算，各总成及零部件的尺寸确定以后还应在总布置上作运动校核，使各部件之间相互协调。

3.产品试制与鉴定设计完成后，工艺人员根据产品设计图样与本厂的生产编制工艺流程卡片及工艺路线，进行试生产和改进设计。

专用汽车设计常用计算公式汇集1.负载能力计算：
负载能力=轴重×轴数
2.强度计算：
强度=承载能力/安全系数
3.随载荷的车辆的弯曲刚度计算：
弯曲刚度=轮距×反曲率
4.弹性模量计算：
弹性模量=受力/受力产生的应变
5.轮胎筋度计算：
筋度=载荷/平均轮胎接地面积
6.轴间距计算：
轴间距=轴距/轴数
7.动力计算：
动力=扭矩×转速
8.燃油消耗计算：
燃油消耗=燃油消耗率×行驶距离
9.悬挂系统设计中的均布荷载计算：
均布荷载=最大悬挂荷载/悬挂系统自重
10.制动系统设计中的制动力计算：
制动力=负荷×制动系数
11.车辆加速度计算：
加速度=净推力/质量
12.转向半径计算：
转向半径=转向角度×轴距
13.刹车距离计算：
刹车距离=初速度²/(2×刹车力×摩擦系数)
14.路面阻力计算：
路面阻力=风阻+滚动阻力+坡道阻力+惯性阻力
15.加重系数计算：
加重系数=充油重量/空车重量
这些公式可以帮助设计师进行专用汽车的设计和计算，以确保其满足设计要求和安全标准。

然而，需要注意的是，实际应用中还需要考虑许多其他因素，如材料的强度特性、零部件的可行性、摩擦系数等，并且可能需要进行进一步的工程分析和测试。

因此，在设计专用汽车时，应综合考虑各种因素，以确保所设计的汽车能够满足用户需求和安全要求。

专用车设计要点1.斜撑必须顶住内插立柱（内插立柱车）。

2.支腿拉杆必须和护栏拉杆错开，不得在一条直线上。

3.工具箱到轮胎的距离应小于300mm，不能考的太近。

4.低平板边梁与轮胎的距离最少留有150mm。

5.腰灯上的孔心距是135mm。

6.货台面的高度=轮胎半径+桥半径（富华桥75）+上垫板的厚度（14，16，18，20，注：通华22，24）+板簧厚度（具体根据板簧厚度与个数，一般10片，每片13）+弧高（通常50~70mm）+悬架高度（150~300mm）+大梁高度。

7.尾保险杠，14#槽钢。

尾保险杠竖撑=后货台面高度-离地高度530 –后端横梁16#槽钢160-横杠宽度14#槽钢140。

8.墙板长度=【车架长度-龙门架竖边框（140mm）—立柱宽度（210mm）×5~6—间隙（30mm，36mm）】/5，6。

9.前货台面高度=纵梁高度（240mm）+鞍坐离地高度+牵引销板高度（20mm）。

10.前货台面高度—后货台面高度=80~100mm，即前后落差在80~100mm(单驱)。

双驱的前后落差为50mm。

11.对于普通半挂车支腿上部必须要有根底横梁。

12.贯穿梁间距：在600~750mm范围，贯穿梁布局时考虑（斜支撑）与工具箱，轮胎，护栏，备胎器等不得干涉，悬架正上方必须有一根贯穿梁。

13.12：00轮胎直径1125mm（半径562.5mm），11：00轮胎直径1085mm（半径542.5mm），12：00轮胎直径1055mm（半径527.5mm）。

14.牵引车前回半径：牵引销到驾驶室不得干涉；前置距：牵引销到驱动桥之间的距离；后回悬半径：牵引销到车头尾灯的距离。

（支腿）；鞍座离地高度：鞍座到水平地面距离。

15.银宝，悬架规格210,230,250,270mm。

16.悬架销中心到地面的高度:（误差可在20mm以内）。

轮胎半径562.5mm 轮胎半径542.5 mm 轮胎半径527.5 mm悬架销到地面的高度833.5 813.5 798.5垫板16板簧130弧高50桥半径75垫板16板簧130弧高50桥半径75垫板16板簧130弧高50桥半径7517.50#鞍座比90#鞍座低20mm。