专用汽车总体设计

1、一、专用汽车设计的特点和要求各种改装车各种改装车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2.设计的要求设计的要求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，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

2、 要了解、掌握国家行业相应的规范和标准1）多选用定型的基本型汽车底盘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：和1.选型依据：选型依据：2.底盘或总成选型的要求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：二类底盘：厢式车、罐式车、自卸车厢式车、罐式车、自卸车三类底盘：三类底盘：客车、客货两用车、厢式货车客车、客货两用车、厢式货车1.专用汽车的功

3、率平衡计算：专用汽车的功率平衡计算：动力性能要求驱动功率动力性能要求驱动功率Pt：1)(1 (kW) )761403600(1 )(1003maxmax00PVACVfgmPPPPDraTwfTt式中：式中：T T汽车底盘传动系的机械效率汽车底盘传动系的机械效率 单级主减速器取单级主减速器取0.90.9，双级取，双级取0.860.86 m ma a 整车总质量（整车总质量（kgkg） fr r 滚动阻力系数，货车取滚动阻力系数，货车取0.020.02，矿用车取，矿用车取0.860.86 C CD D空阻系数，货车取空阻系数，货车取0.80.81.0.0，客车取，客车取0.6 0.6 0.7 0

4、.7 A AD D整车迎风面积，货车整车迎风面积，货车A=B1HA=B1H；B1B1前轮距，前轮距，HH车总高车总高 V Vmaxmax最高车速（最高车速（km/h)km/h) P P0 0专用工作装置在车辆行驶中从汽车底盘所取的功率（专用工作装置在车辆行驶中从汽车底盘所取的功率（kWkW） 0 0专用工作装置的机械效率专用工作装置的机械效率2.专用汽车的比功率计算：专用汽车的比功率计算：2)(1 (kW) )90. 075. 0(tPPE定义定义)31 ( )(1kgkWmPPad比功率一般要求：Pd 0.006 kW/kg 总质量ma(kg)比功率Pd范围（kW/kg）19103kg0.0

5、04780.007 kW/kg一、总布置的原则总布置的任务总布置的任务正确选定整车参数，合理布置工作装置和附正确选定整车参数，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。整车基本性能和专用性能的要求。1.避免汽车底盘各总成位置各总成位置的改变 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

6、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二、整车总体参数的确定（一）尺寸参数： 尺寸参数 质量参数外廓尺寸、轴距L、轮距B、前悬LF、后悬LR、接近角、离去角、货车车头长度和货箱尺寸等装载质量、整备质量、总质量、轴载质量等1. 外廓尺寸的确定v外廓尺寸规定（ G B158989）公路车车型外廓尺寸长外廓尺寸宽外廓尺寸高货车、越野车客车12.0m（单台车辆）单铰接客车18.0m半挂列车16.5m20.0m全挂列车单侧后视镜 250mm(外宽处) 顶窗、换气装置 300mm（车高处） 2.50m（不含后视镜）4.0m（空载、顶窗关闭） 注注(轿车轿车)：（

7、1）总长LaLLFLR，L轴距，LF前悬，LR后悬；（2）LaLC，比例系数C0.520.66，FF型取C0.620.66；（3）总宽Ba（La3）（19560）mm，后座乘3人的轿车， Ba1410mm；（4）总高Hah mh ph Bh t，h m轴间底部离地高，h p地板及下部零件高，室内高h B11201380mm，车顶造型高h t2040mm。w2. 轴距L （1）L对其他参数、整车使用性能的影响：对其他参数、整车使用性能的影响：（2）确定）确定L的原则的原则L 影响到整备质量、汽车总长、Rmin、传动轴长度、轴荷分配以及R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

8、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。货车：运送轻抛货物、载货量多货车：运送轻抛货物、载货量多L大，大，机动性要求高机动性要求高L小小LLHLJSLR注：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=50100mm； LR后悬尺寸w3. 前轮距B B1 1和后轮距B B2 2（1）轮距）轮距对其他参数、对其他参数、整车使用性能的影响整车使用性能的影响（2）影响）影响B选择的因素选择的因素B影响到整备质量、汽车总宽、Rmin、横向稳定性和机动性AEDCLKGHB2FNB1：1)车架的前部宽度；2）前悬

9、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各类汽车的轴距和轮距 车型类别轴距L/mm轮距/mm 轿车42货车 微型级 20002200 11001380 普通级 21002540 11501500 中级 25002860 13001500 中、高级 28503400 14001580 高级 29003900 15601620 微型 17002900 11501350 轻型 23003600 13001600 中型 36005500 17002000 重型 45005600 18402000矿用

10、自卸车总质量ma/t 60 32004200 60 39004800 20004000大客车城市大客车(单车) 45005000长途大客车(单车) 50006500 17402050w4. 前悬LF和后悬LR（1）前、后悬的确定原则前、后悬的确定原则（2）取值）取值LF：应有利于固定安装发动机、水箱、转向器等部件大客车： LR 60%L，其绝对值 3.5m；货车：一般LF=1.11.3m； LR=1.22.2m；长轴距、特长货厢车LR可达2.6m (LR 55%L)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v接

11、近角接近角、离去角、离去角一般一般25，至少，至少 20（二） 质量参数的确定w1. 汽车整备质量m0（2）m0的估算的估算指车上带有全部装备指车上带有全部装备(包括随车工包括随车工具、备胎等具、备胎等)，加满燃料、水，但，加满燃料、水，但没有装货和载人时的整车质量没有装货和载人时的整车质量（1）影响因素影响因素汽车成本、使用经济性减小m0的措施E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m0E按人均占整车质量的统计平均值新车m0车型人均整备质量/（t 人-1）车型人均整备质量/（t 人-1）微型轿车0.150.16中高级以上轿车0.290.34普通级轿车0.170.

12、24中级以下客车0.0960.16中级轿车0.210.29大型客车0.0650.13w2. 装载质量me（1）影响）影响me的因素：的因素：（2）装）装载质量载质量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1015%）越野车指在土路上或越野行驶时所允许的额定装载量w3. 总质量ma)41 ( 0peammmm式中：式中： m mp p 乘员质量（乘员质量（kgkg），按座位计，），按座位计，65kg/65kg/人人Ema 指装备齐全、并按规定装满客货时的整车质量指装备齐全、并按规定装满客货时的整车质量w4. 轴载质量（轴荷）（1）轴载质量（轴荷）的计算：）轴载质量（轴荷

13、）的计算：（2）轴）轴载质量的限值载质量的限值（JT701-88）)51 ( 202mLxmmii)61 ( 21mmma式中：式中：m mi0 i0 货物、专用设备各部件及乘员质量（货物、专用设备各部件及乘员质量（kgkg），），i=1,2,n;i=1,2,n; x xi i 货物、专用设备各部件及乘员质心到前轴中心的水平距离；货物、专用设备各部件及乘员质心到前轴中心的水平距离； L L 轴距；轴距； m m1 1、m m2 2整车前、后轴轴载质量（整车前、后轴轴载质量（kgkg）；）； mm2 2原车底盘的后轴空载质量。原车底盘的后轴空载质量。汽车最大总质量ma(kg)10 00015 0

14、0020 000 30 000前轴荷m1(kg)3 0005 0007 0006 000后轴荷m2(kg)7 00010 00013 000212 000w5. 轴载质量（轴荷）的分配原则符合轴载质量（轴荷）的限制规定符合轴载质量（轴荷）的限制规定g(1)应使轮胎磨损均匀g(2)应满足汽车使用性能上的要求轮胎负荷系数轮胎负荷系数0 . 19 . 0轮胎额定负荷最大静负荷轮胎负荷系数操纵稳定性操纵稳定性E改装后具有一定的不足转向特性。改装后具有一定的不足转向特性。质心位置稳定性质心位置稳定性E保证车辆不发生侧翻，要求：保证车辆不发生侧翻，要求：)71 ( 2ghBtgE保证车辆不发生纵翻，要求：

15、保证车辆不发生纵翻，要求：)81 ( ghbtg式中：式中：B B 专用汽车轮距（专用汽车轮距（m）；）； b 整车质心到后轴中心线的水平距离（整车质心到后轴中心线的水平距离（m）；）； hg 整车质心到地面的高度（整车质心到地面的高度（m）；）； 路面附着系数，一般取路面附着系数，一般取 0.7 0.7； 侧倾稳定角（侧倾稳定角（）；）； 纵倾稳定角（纵倾稳定角（）。）。hgGa总布置图的基准线车架上平面线L前轮中心线前轮铅垂线FFOOOO地面线后轮铅垂线汽车中心线汽车中心线前轴中心线后轴中心线（二）传动轴的布置影响因素影响因素：视野性、离地间隙、轴荷分配、乘坐舒适性视野性、离地间隙、轴荷分配、乘坐舒适性定位参数定位参数：3个个X：缸体前端面与曲轴中心线交点到前轮中心线的纵向距离Z：缸体前端面与曲轴中心线交点到地平面的上下距离：曲轴中心线相对于车架上平面的倾角(一般=1 4)1 4KxZ要求要求:应使1与2尽量相等且满载静止时 4,最大值 7校核临界转速ncr :)91 ( )min/( 105 . 12228rLdDncr式中：式中：L L两个万向节的中心距（两个万向节的中心距（mmmm）；）； D D、d