专用汽车总体设计

专用汽车总体设计

第一章 专用汽车总体设计

专用汽车总体设计

一、专用汽车设计的特点和要求a.消防车, b.救护车 c.殡丧车, d.清扫车 e.洒水车, f.扫雪车 g. 撒盐车 h. 垃圾装运车 i. 污水吸取车 j. 冷藏车 k. 工程抢险车 l. 混凝土搅拌车 m.自装卸式货车 n. 液 ( 气 等 ) 罐 式汽车

§1-1 概述

各种改装车

专用汽车总体设计

1. 设计的特点1)多选用定型的基本型汽车底盘进行改装设计

二类底盘、三类底盘2)设计的主要工作：总体布置设计和专用工作装置的匹配

2. 设计的要求1)应考虑产品的系列化、产品变型要求 特点：批量小、品种多 2)对自制零件设计，应考虑通用设备加工的可能性 3)对专用车工作装置中的核心部件和总成要进行优选 4)载荷变化，要对一些重要的总成结构件进行强度校核 5)应满足有关机动车辆公路交通安全法规的要求 6)专用汽车有良好的适应性、工作可靠，且要设安全装置 要了解、掌握国家行业相应的规范和标准

专用汽车总体设计

二、 专用汽车底盘的选型1. 选型依据：专用汽车的类型、用途、装载质量、使用条件、性能 指标、专用设备或装置的外形尺寸、动力匹配等二类底盘：→厢式车、罐式车、自卸车 三类底盘： →客车、客货两用车、厢式货车

2. 底盘或总成选型的要求1)适用性：满足功能要求 2)可靠性：故障少，寿命长 3)先进性：动力性、经济性、制动性、操纵稳 定性、行驶平顺性、通过性，功能性 4)方便性：安装、检查、保养、维修

专用汽车总体设计

三、 专用汽车的功率平衡和比功率1. 专用汽车的功率平衡计算：动力性能要求驱动功率Pt:Pt 1

T

( Pf Pw )

0(kW) (1 1)

P0

1 ma g f r CD A 3 P0 ( Vmax Vmax ) T 3600 76140 0

式中：η

T—汽车底盘传动系的机械效率

单级主减速器取0.9,双级取0.86 ma —整车总质量(kg) fr —滚动阻力系数，货车取0.02,矿用车取0.86 CD—空阻系数，货车取0.8~1.0,客车取0.6 ~0.7 AD—整车迎风面积，货车A=B1· H;B1—前轮距，H—车总高 Vmax—最高车速(km/h) P0—专用工作装置在车辆行驶中从汽车底盘所取的功率(kW) η 0—专用工作装置的机械效率

专用汽车总体设计

专用汽车的总功率PPt P (0.75 ~ 0.90) (kW) (1 2)

2. 专用汽车的比功率计算： 1 P 定义 比功率Pd (kW kg ) ma

(1 3)

一般要求：Pd > 0.006 kW/kg

专用汽车(含汽车列车)比功率推荐值：总质量ma(kg) <5×103kg ≥5×103kg >19×103kg 比功率Pd范围(kW/kg) 0.015~0.021 kW/kg 0.0075~0.0011 kW/kg 0.00478~0.007 kW/kg

专用汽车总体设计

§1-2 专用汽车的总体布置总布置的任务——正确选定整车参数，合理布置工作装置和附件，使取力装置、专用工作装置、其他附件装置与所选定的汽 车底盘形成相互协调和匹配的整体

,达到设计任务书所提出的 整车基本性能和专用性能的要求。

一、总布置的原则1. 避免汽车底盘各总成位置的改变 影响：增加成本、影响整车性能 2. 满足专用工作装置性能的要求 功能得到充分发挥 3. 装载质量、轴荷分配等参数重新估算和校核 4. 避免造成集中载荷对车架的直接作用 5. 应减少整车整备质量，以提高装载质量 6. 应符合有关法规的要求

专用汽车总体设计

二、整车总体参数的确定 整车总体参数：

尺寸参数——

外廓尺寸、轴距L、轮距B、前悬LF、后悬LR、接 近角α、离去角β、货车车头长度和货箱尺寸等

质量参数—— 装载质量、整备质量、总质量、轴载质量等

(一)尺寸参数：

1. 外廓尺寸的确定

专用汽车总体设计

外廓尺寸规定( G B1589—89)公路车车型 外廓尺寸长 外廓尺寸宽≤2.50m (不含后视镜)

外廓尺寸高≤4.0m (空载、顶窗 关闭)

≤12.0m 货车、越野车 (单台车辆) 客车 单铰接客车 半挂列车 全挂列车 单侧后视镜 顶窗、换气装置 ≤18.0m ≤16.5m ≤20.0m

≤250mm(外宽处)≤300mm(车高处)

注(轿车):(1)总长La=L+LF+LR,L—轴距，LF—前悬，LR—后悬； (2)La=L/C,比例系数C=0.52~0.66,FF型取C=0.62~0.66;(3)总宽 Ba=(La/3)+(195±60)mm,后座乘3人的轿车， Ba≥1410mm;(4) 总高Ha=h m+h p+h B+h t,h m—轴间底部离地高，h p—地板及下部零件高， 室内高h B=1120~1380mm,车顶造型高h t=20~40mm。

专用汽车总体设计

2. 轴距L (1)L 对其他参数、整车使用性能的影响：

L 影响到整备质量、汽车总长、Rmin、传动轴 长度、轴荷分配以及Rρ等参数指标。 L 小，上述指标多数减小，但会使货箱长度减小， 后悬长 → 通过性差；纵向振动大；加速或制动时 轴荷转移大，使操纵稳定性变坏；传动轴夹角大。

(2)确定L的原则货车：运送轻抛货物、载货量多→L大， 机动性要求高→L小

L=LH+LJ+S-LR

注： LH —货厢长度； LJ —前轮中心至及驾驶室后壁的距离； S—驾驶室与货厢之间的距离， 一般S=50~100mm; LR—后悬尺寸

专用汽车总体设计

3. 前轮距B1和后轮距B2N B2 H K G E A C D L

(1)轮距对其他参数、 整车使用性能的影响B影响到整备质量、汽车总宽、 Rmin、横向稳定性和机动性

(2)影响B选择的因素

F

B1:1)车架的前部宽度；2)前悬架宽；3)前轮最大 转向角；4)转向拉杆和轮胎以及车架间运动间隙 B2:1) 后板簧宽度E;2)后板簧距F;3)轮胎宽K; 4)板簧与轮胎间的间隙G

要求：挂车轮距和牵引车轮距一致！

专用汽车总体设计

各类汽车的轴距和轮距车型 轿车 类别微型级 普通级 中级 中、高级 高级 微型 轻型 中型 重型

轴距L/mm2000~2200 2100~2540 2500~2860 2850~340

0 2900~3900 1700~2900 2300~3600 3600~5500 4500~5600

轮距/mm1100~1380 1150~1500 1300~1500 1400~1580 1560~1620 1150~1350 1300~1600 1700~2000 1840~2000 2000~4000

4×2货车

矿用自卸车大客车

总质量

< 60 > 60

3200~4200 3900~4800 4500~5000 5000~6500

ma/t

城市大客车(单车) 长途大客车(单车)

1740~2050

专用汽车总体设计

4. 前悬LF和后悬LR

(1)前、后悬的确定原则LF:应有利于固定安装发动机、水箱、转向器等部件LR:取决于货厢(或行李箱)长、轴距和轴荷分配 注意：LF、LR不宜太长(影响汽车通过性、视野性); 也不宜太短，影响汽车安全性

接近角α、离去角β一般>25°,至少≮20°

(2)取值货车： 一般LF=1.1~1.3m; LR=1.2~2.2m; 长轴距、特长货厢车LR可达2.6m (LR≯55%L)

大客车： LR≯60%L,其绝对值≯ 3.5m;

专用汽车总体设计

(二) 质量参数的确定

1. 汽车整备质量m0

—指车上带有全部装备(包括随车工具、备胎等),加满燃料、水，但 没有装货和载人时的整车质量

(1)影响因素 汽车成本、使用经济性 m0↓10%, 经济性↑8.5% !

减小m0的措施(2)m0的估算对样车m0及其相应部件的质量进行测定和 分析→初步估算新车各部件质量→新车m0 按人均占整车质量的统计平均值→新车m0

专用汽车总体设计

轿车和客车人均整备质量人均整备质量

车型微型轿车

/ (t

· 人-1)

车型中高级以 上轿车

人均整备质量

/(t · 人-1)0.29~0.34 0.096~0.16

0.15~0.16 0.17~0.24

普通级轿 车 中级轿车

中级以下 客车 大型客车

0.21~0.29

0.065~0.13

专用汽车总体设计

2. 装载质量me(1)影响me的因素： (2)装载质量me

— 货车指在良好的硬质路面上行驶时所允 许的额定装载量(坏路面时减少10~15%) —越野车指在土路上或越野行驶时所允许的额定装载量

装载质量

3. 总质量ma

ma — 指装备齐全、并按规定装满客货时的整车质量 ma m0 me m p (1 4)

式中：

mp ——乘员质量(kg),按座位计，65kg/人