半挂车 设计计算书

概述半挂车，具有机动灵活、倒车方便和适应性好的特点，这种车可以提高装载量，降低运输成本，提高运输效率。

由于装载量的不同要求，对于车架的承受载荷也有不同，该半挂车的轴距较大，因而对车架的强度与刚度的要求也较高。

对车架的强度与刚度进行了分析计算。

半挂车参数表车架结构设计本车架采用采平板式，为了具有足够的强度和刚度,所设计车架材料选用Q235钢板,采用焊接式结构。

2.1 总体布置图1 车架总体布置图2.2 纵梁纵梁是车架的主要承载部件，在半挂车行驶中受弯曲应力。

为了满足半挂车公路运输、道路条件差等使用性能的要求，纵梁采用具有很好抗弯性能的箱形结构，纵梁断面如图2所示。

上翼板是一块覆盖整个车架的大板，图中只截取一部分。

图2 纵梁截面示意图为了保证纵梁具有足够的强度，在牵引销座近增加了加强板；为减小局部应力集中，在一些拐角处采用圆弧过渡。

在轮轴座附近也增加了加强板(图1中轮轴座附近)。

由于半挂车较宽，为防止中间局部变形过大，车架的中间增加了倒T形的纵梁加强板。

图3 部分加强板示意图2.3 横梁横梁是车架中用来连接左右纵梁，构成车架的主要构件。

横梁本身的抗扭性能及其分布直接影响着纵梁的内应力大小及其分布。

本车架的19根横梁，主要结构形状为槽形。

2.4纵梁和横梁的连接车架结构的整体刚度，除和纵梁、横梁自身的刚度有关外，还直接受节点连接刚度的影响，节点的刚度越大，车架的整体刚度也越大。

因此，正确选择和合理设计横梁和纵梁的节点结构，是车架设计的重要问题，下面介绍几种节点结构。

一、 横梁和纵梁上下翼缘连接（见图4（a ））这种结构有利于提高车架的扭转刚度，但在受扭严重的情况下，易产生约束扭转，因而在纵梁翼缘处会出现较大内应力。

该结构形式一般用在半挂车鹅劲区、支承装置处和后悬架支承处。

二、横梁和纵梁的腹板连接（见图4（b ））这种结构刚度较差，允许纵梁截面产生自由翘曲，不形成约束扭转。

这种结构形式多用在扭转变形较小的车架中部横梁上。

概述半挂车，具有机动灵活、倒车方便和适应性好的特点，这种车可以提高装载量，降低运输成本，提高运输效率。

由于装载量的不同要求，对于车架的承受载荷也有不同，该半挂车的轴距较大，因而对车架的强度与刚度的要求也较高。

对车架的强度与刚度进行了分析计算。

半挂车参数表车架结构设计本车架采用采平板式，为了具有足够的强度和刚度,所设计车架材料选用Q235钢板,采用焊接式结构。

2.1 总体布置图1 车架总体布置图2.2 纵梁纵梁是车架的主要承载部件，在半挂车行驶中受弯曲应力。

为了满足半挂车公路运输、道路条件差等使用性能的要求，纵梁采用具有很好抗弯性能的箱形结构，纵梁断面如图2所示。

上翼板是一块覆盖整个车架的大板，图中只截取一部分。

图2 纵梁截面示意图为了保证纵梁具有足够的强度，在牵引销座近增加了加强板；为减小局部应力集中，在一些拐角处采用圆弧过渡。

在轮轴座附近也增加了加强板(图1中轮轴座附近)。

由于半挂车较宽，为防止中间局部变形过大，车架的中间增加了倒T形的纵梁加强板。

图3 部分加强板示意图2.3 横梁横梁是车架中用来连接左右纵梁，构成车架的主要构件。

横梁本身的抗扭性能及其分布直接影响着纵梁的内应力大小及其分布。

本车架的19根横梁，主要结构形状为槽形。

2.4纵梁和横梁的连接车架结构的整体刚度，除和纵梁、横梁自身的刚度有关外，还直接受节点连接刚度的影响，节点的刚度越大，车架的整体刚度也越大。

因此，正确选择和合理设计横梁和纵梁的节点结构，是车架设计的重要问题，下面介绍几种节点结构。

一、 横梁和纵梁上下翼缘连接（见图4（a ））这种结构有利于提高车架的扭转刚度，但在受扭严重的情况下，易产生约束扭转，因而在纵梁翼缘处会出现较大内应力。

该结构形式一般用在半挂车鹅劲区、支承装置处和后悬架支承处。

二、横梁和纵梁的腹板连接（见图4（b ））这种结构刚度较差，允许纵梁截面产生自由翘曲，不形成约束扭转。

这种结构形式多用在扭转变形较小的车架中部横梁上。

易燃液体运输半挂车设计计算书1、产品简介：该车为道路运输三轴半挂式车辆（见图1-1.1），运输介质为乙醇。

罐车的卸料方式为上装下卸。

罐体为卧式钢制焊接直圆筒结构，罐体截面为圆形，罐体内置3块防波板。

罐体内径φ2010mm，长度为9400mm,容积为28.16m³，半挂车总长度为9900mm，罐体的主体材料为碳素结构钢Q235B。

罐体上部设置DN500mm人孔2个、DN32mm呼吸阀2个。

罐体下部设置DN100卸料口1个。

罐体上部设置操作平台护栏。

后部设置为扶梯，工具箱、卸料箱等图1-1.12、设计参数的确定2.1 设计条件1.三轴半挂式罐式车辆，装料方式为上装重力装料，卸料方式为重力底部卸料；2.罐体设计代码：LGBF ;3.运输介质：乙醇。

4.乙醇的物化特性：GB12268 UN编号1170、类别3类；HG20660 易燃程度：易燃（在空气中爆炸极限为3.3％-19％）性状：易燃、易挥发的无色透明液体，它的水溶液具有酒香的气味，并略带刺激。

有酒的气味和刺激的辛辣滋味，微甘。

熔点（℃）：－114.1℃ ，沸点（℃）：78.3℃饱和蒸气压（绝压）：0.029436Mpa 密度γ：0.7769×10³kg/m ³ 5. 主要材质：罐体及封头材质：碳素结构钢Q235B (抗拉强度R m 375MPa ，屈服强度R el 235 MPa ，延伸率A ≥26%)2.2 半挂车参数的确定该车的额定载质量21000 kg ，整备质量为9000 kg 。

则该半挂车最大总质量30000 kg 。

取前悬为1100mm （含气管接头100mm ），轴距4680mm+1310mm+1310mm 。

根据GB1589-2004《汽车外廓尺寸、轴荷及质量限值》要求，半挂车并装三轴≤24000kg 。

满载轴荷计算如下：整备质量：G 1=9000 kg 设计载质量：G 2=21000 kg 最大总质量：G=30000 kg 车架罐体及附加质量G 01=5100 kg悬挂质量：G 02=3300 kg通过零部件质量以及位置计算得：空载时车架罐体以及附件的重心距离后三轴中心距离为：2140 mm 货物重心位置至后三轴中心距离为：2205mm 空载时轴荷分配：牵引销K 1=2140 kg 后三轴 K 2= 6860 kg 满载时轴荷分配：牵引销R 1=2140+5990205221000⨯= 9870kg则三后轴：R 2 =30000 - R 1 = 20130kg ＜24000kg罐体容积V=λG2×1.05=28.38m ³(系数1.05为考虑预留约5%的气相空间) 根据罐体尺寸选用截面形状如下图1-1.2：（截面面积A=3.17 m 2 ）图1-1.2 罐体截面形状2.3 罐体的当量内直径：Di=2010mm2.4 罐体设计压力：P=0.03 MPa2.5 罐体设计温度：50 ℃（根据GB 18564.1-2006中5.4.5）2.6 罐体计算压力：（根据GB 18564.1-2006中5.4.3）P c1= P1=2×H×1×103×9.8=0.039 MPa式中:P1：2倍静态水压力，MPa；H：罐体内高尺寸，H取2.01m。

吊装计算书一:起重机的选型1:起重力起重机的起重力Q≧Q1+Q2Q1—构件的重量, 本工程柱子分两级吊装,下柱重量为30吨,上柱吨。

Q2帮扎索具的重量。

取2吨Q=32+2=34吨2:起重高度起重机的起重高度为H≧h1+h2+h3+h4式中h1---安装支座表面高度(M),柱子吊装不考虑该内容.H2---安装间隙,视具体情况定,一般取—米H3帮扎点至构件吊起后地面距离(M);H4吊索高度(m),自帮扎点至吊钩面的距离,视实际帮扎情况定.下柱长米.上柱长米上柱: H=++3=米，下柱:H=+++3=米3:回转半径R=b+Lcomαb—起重臂杆支点中心至起重机回转轴中心的距离.L ;α分别为所选择起重机的臂杆长度和起重机的仰角R=米,主臂长选用米根据求出的Q;H;R查吊机性能表,采用150吨履带吊,其性能能满足吊装上下柱的要求,在回转半径16米,主臂长米时可吊装35吨二:履带式起重机稳定性计算1:起重机不接长稳定性计算履带式起重机采用不原起重臂杆稳定性的最不利情况为车身与履带成90度,要使履带中心点的稳定力矩Mr大于倾覆力矩Mou,并按下列条件核算.当考虑吊装荷载以及所有附加荷载时:K1=Mr/Mou=〔G1L1+G2L2+G0L O-(G1h1+G2h2+G0h0+G3h3)sinβ-G3L3+M F+Mg+Ml〕/(Q+q)(R-L2)≥只考虑吊装荷载,不考虑附加荷载时:K2=Mr/Mou=(G1L1+G2L2+G0L0-G3L3)/(Q+q)(R-L2)≥式中:G1–起重机机身可转动部分的重力,取451KNG2---起重机机身不转动部分的重力,取357KNG0—平衡重的重力, 取280KNG3---起重臂重力, 取Q----吊装荷载(包括构件重力和索具重力)q----起重滑车组的重力L1—G1重心至履带中心点的距离L2—G2重心心至履带中心点的距离L3—G3重心到履带中心点的距离L0—G0重心到履带中心点的距离H1—G1重心到地面的距离米H2—G2重心到地面的距离米H3---G3重心到地面的距离米H0---G0重心到地面的距离米β地面仰斜角度,应限制在30以内R---起重半径M F---风载引起的倾覆力矩,M G---重物下降时突然刹车的惯性力矩引起的倾覆力矩M G=P G(R-L2)=(Q+q)(R-L2)V/gt其中P G是惯性力V—吊钩的下降速度(m/s),取为吊钩速度的倍; 取米/秒g---重力加速度t---从吊钩下降速度变到0所需的制动时间,取1秒.M L---起重机回转时的离心力所引起的倾覆力矩,为:M L=P L H=(Q+q)Rn2H/(900-n2h)其中:P L--离心力n---起重机回转速度(r/min)h---所吊构件处于最低位置时,其重心至起重杆的距离H起重机顶端至地面的距离.e0=米e1=米β=30以以上数据核算起重臂最大倾角770时的最大安全起重力.计算有关数据:L2=(M-N)/2=米L1= e1+L2=+=米L0= e0+ L2=+=米R=+=米L3=+2-L2=米将以上参数代入只考虑吊装荷载的式中.K2=Mr/Mou=(G1L1+G2L2+G0L0-G3L3)/(Q+q)(R-L2)=(451×+357×+280×吊车在最不利条件下能满足抗倾覆安全性能要求.三:钢丝绳的计算1、钢丝绳计算钢丝绳的安全荷载（允许拉力）S由下式计算S=S b/k其中S b:钢丝绳的破断拉力，S b=α.PgPg:钢丝绳的钢丝破断拉力总和（KN）,可从钢丝绳规格和荷载性能表中查得，如无，可近似地按Pg＝(d-钢丝绳直径);α—考虑钢丝绳受力不均匀的钢丝绳破断拉力换算系数,K钢丝绳使用时安全系数起吊构件采用9×61,直径,钢丝绳极限强度为2000N/mm2,作吊装用钢丝绳,由表查得9×61,直径,钢丝绳的钢丝破断拉力总和为:827 KN,换算系数α=,查表的安全系数K=6,则钢丝绳的允许拉力为:S=×827)/6=故吊装时,采用4根9×61,直径为的钢丝绳帮扎构件×4==吨,能满足吊装要求.。