B型房车内部休息区设计

绪论1.1课题来源及研究的目的和意义在国内，工薪阶层占据着一个很大的群体，对于动辄几十万，高则上百万的房车来说，也不是他们能消费的车型。而房车里面，最接地气的车型非B型房车莫属，最大的亮点就是不带鹅头，并且车型也更加时尚靓丽。而且适合C型驾驶照的人驾驶自驾游，从而享受生活。随着我国国民经济的发展，各地消费水平的增加，汽车的增加对旅游休闲需求和要求也随着扩大。旅游休闲专用车得作用也越来越突出出来，我国大部分景点的酒店专用车由国外进口或中外合作开发，在对于科技日新月异的今天来看，设计一款能够让乘客休息驾驶和有限的房车是必须面临的一步,因此设计出一款符合我国消费者习惯的自行式B型房车是必要的。1.2国内外研究现状1.2.1国外现状一些发达国家专用车起步比中国早半个多世纪，知名企业较多影响较大，市场开发比较成熟，专用汽车占普通载货汽车的比例在70%以上。国外专用汽车在其性能优良的专用底盘的基础上，选用高新技术的专用装置总成及设备，采用机电夜一体化、电子技术、传感技术使其整车使用性能不断提高，这也是我国专用汽车与国外专用汽车的差距。B型房是自上世纪初诞生以来不断发展，日趋完善，已经成为现在大小假期人们出行的必备工具。B型房车主要由汽车底盘、带有液压支腿的下支承架、剪刀叉架、车箱体、四向平台、固定遮雨篷、液压传动系统和电气控制系统等所组成。它具有行驶、厨房、驾驶室和侧移及应急操作等功能，并可配置空调实现日常家具功能。国外一些国家对自行式B型房车的研究起步比较早，如图1-1为国外的房车样式，而且也取得了一些重要的研究成果，其中主要研究的有奔驰房车，接着对这两种典型房车的研究成果进行介绍(邓永刚，2014)。房机自重大约为16000英磅(约为7500千克)，而货物的重量5000英磅以内(大约为2300千克)。图1-1奔驰房车1.2.2国内现状国内对房车的研究比较晚，但是近年来研究发展迅速，并取得了一系列相应的研究成果。如图1-1和1-2分别为国内外具有代表性的房车；房车可以持续工作在恶劣环境中，比如在野外旅行时会有很多极端条件。选择B型房车理由如下：第一是通过性强，如果仅仅是在一个地区行驶，对路况熟悉，对一些限高的地方能躲就多了，但如果开着全国游玩，遇到限高的地方过不去，绕路太蛋疼，所以我对车高的要求是尽量不要超过2.5米，这一点上，大部分C型房车基本都会超了。另外车体宽度B型车基本在2米多一点，比C型车苗条一些，在一些小胡同窄路行驶，要比C型车从容的多。第二是安全性，B型房车原车适用6字头的客车标准，而C型房车适用5字头的专用车、货车标准。安全级别上有较大差距。B型房车钢制车身结构，是由汽车主机厂经过冲压车型，特别是一些全球通的车型，经过了无数车主长期行驶，确定结构可靠。由于B型车在原车上改动不大，如果车内配重做好的话，安全性完全没问题，原车出厂时候对安全性进行过诸多项安全测试。而后加箱体的C型车虽然也会做一些安全测试，但与成熟的车型相比要差很多。这一点B型车要强于C型车。其实所有房车在安全性上都会存在一些问题，毕竟都是在原车底盘上做了更改，只是改多改少的问题，配重是否合适，能否经得住长途跋涉的考验，特别是在一些非铺装路段上，B型车的整体结构能保证车身稳定。图1-2宇通房车B330大顶感恩版房车1.3论文主要研究内容B型房车是在普通是在普通厢式货车的基础上增设特定的机构来实现自己的功能，以达到特定的目的，从而实现在日常生活中对大小长假陪伴家庭和户外旅行的乐趣。通常这种专用车可归类为普通货车，在普通箱式货车的基础上加装铝型材隔离小空间，充分利用空间进行固定电视、床、洗漱台等生活设施。本论文主要围绕现代房车来展开设计与研究，设计了一种基于常见的移动房车底盘（冯治国等，2015），设计内容包括内部选型从机械结构到房车内部家电控制电路设计，以及房车移动平台运动学模型的建立。其内容主要分为以下几个方面进行叙述：第1章是本文的前言部分，分别介绍了课题的研究背景及研究的意义，接着对房机器人国内外研究现状进行了细致的总结和分析，在最后写出了本文主要设计的内容和目的，同时也给出了本设计其他章节内容的安排。第2章是机械设计部分，本章主要介绍了一种智能房车的各个机械部分的设计方法和思路，主要包括B型房车的运动学特性分析和对房车在道路上行驶的安全性上的考虑，使用三维软件和CAD进行内部家电可靠性测试绘制。最后完成总体设计。第3章是B型房车的内部设计部分，本章主要介绍了对有限空间中的房车加装生活设施，使得该B型房车在原B型房车底盘框架的基础上能够满足乘客的大部分需求。同时也要使得安全性上有一定的提高。第4章是B型房车选型部分，本章主要介绍了在第三章的基础上对不同房车底盘型号的选型，使得该房车满足生活设施齐全的基础上还能大大提高该车的性价比，同时使得该设计的房车能够满足国家安全标准。第2章B型房车内部休息区设计2.1乘客区内部设备摆放位置布置根据《旅居车技术条件》所给出的定义：“旅居车即隔热层，车内设有桌椅、睡具（可由座椅转变而成）、炊事、储藏（包括食物和物品），及其必要的照明和空气调节等设施，用于旅游和野外工作人员宿营的专用车辆。所以在本次旅居车的设计中应该在乘客区内设置桌子，座椅，睡具，炊具，储藏柜，淋浴装置，便池等设备。在《旅居车技术条件》中，对乘客区的布置有以下相关的规定：1.旅居车内应分别设置和乘员人数相等的座椅、沙发和铺位；2.旅居车应至少提供一张桌子；3.旅居车箱体内住宿人均占有地板面积不少于1.5㎡；4.车厢内部不应有任何使人致伤的尖锐突出物；5.车厢内顶棚距地板的高度不小于1900mm,车厢内可设置双层铺位，上、下铺位的净高应不小于800mm；6.门窗的玻璃面积不得少于地板面积的10%；7.窗户的面积不应该少于地板面积的5%；8.旅居车内应设置供排水设施；9.车内应设置洗涤池，洗涤池的最小内部尺寸为：长度为250mm，宽度为200mm，如果洗涤池是圆形的，其最小径尺寸不应小于200mm，深度最深处不小于120mm。10.净水箱（罐）的最小容量应为15升。2.2本次旅居车乘客区的布置旅居车的内部应该具备以下的基础设备。桌椅、睡具、炊具、储物设备。在已经设计好的车厢内，应该合理的利用空间，将这些基础设备安放在车厢内，并能够适应使用者的需求，在使用过程中方便简捷的操作各种设备，并且利用并尽量优化操作，使得操作简单。针对这样的设计要求，做了如下的三种设计方案分别如图2-1设计方案a、图2-2设计方案b、图2-3设计方案c，并且对三种方案进行合理性分析，并做出对比，以确保最终能够得到合理、可行、最优的设计方案。如图2-1所示，设计方案a采用双人床床体纵置的设计方案。在安排好双人床窗体位置后，将卫生间总成设置在双人床的尾部，把洗涤池与炊具摆放台设置在挨着后车门、卫生间总成的另一侧。在双人床的侧面放置一个可折叠的桌子和一个单人座椅。在车厢内部拜访完这些基础的装置，车厢内，地板平面可利用的空间就只剩下两段过道，在这两段过道中只能摆放下一个单人沙发，而且不再有窗边上的过道，能所以这种设计方案在设计座椅数量上部能达到《旅居车技术条件》上面的规定，而且这种设计方案没有很好的利用空间，空间大部分浪费在过道上，过道宽度过大，而且没有实际的使用意义。空间的使用率应该可以得到进一步的提高。所以这种设计方案a在本次试验中不予以采纳。图2-1设计方案a如图2-2所示，设计方案b采用双人床窗体横置的设计方案。将其双人床摆放在车厢接近驾驶室一侧，将其横置，另一侧安放卫生间总成与洗涤池炊具台架，按照说设计的尺寸，在卫生间总成与洗涤池炊具台架之间，可以余得宽度为515mm的过道，足够乘客上床下床所用。在后车门附近卫生间总成一侧，可以放置一个双人座椅，一个可折叠式的桌子。在洗涤池炊具台架一侧，可以装置一个单人沙发。这样，在座椅的与桌子的数目上可以达到《旅居车技术条件》的相关要求。但是这种方案虽然符合旅居车的设计要求，但是应该充分考虑到当设计完成、总装后，旅居车的使用要求。中间隔着卫生间总成与洗涤池炊具台架，是的坐在座椅上的乘客与坐在双人床上的乘客距离过远，使得乘客会产生不方便的感觉。还有，在两个乘客休息趋于中间进行做饭，洗涤，等工作，两个乘客休息区都会被做饭的油烟所污染，这样也不利于乘客的健康。所以，这种方案在设计原则上符合标准，但是在使用要求方面不能很好的符合乘客的使用习惯，所以设计方案b，同样不能采用。图2-2设计方案b对卫生间总成的设计，根据网络资源可以确定一个坐便马桶的相关数据，马桶高度700mm，马桶长度500mm，马桶宽度为365mm，坑距300mm。然后设计洗脸池的尺寸。洗脸池长度为425mm，宽度为219mm，深度为150mm。所设计尺寸完全符合《旅居车技术条件》里对洗涤池的各项要求。然后设计洗涤池的台面。洗涤池台面设计宽度360mm，长度与围成总成内壁宽度同宽即950mm。根据《人体工程学》，台面高度在780mm-820mm之间较为合理，所以选定台面高度为800mm。淋浴喷头安置在坐便马桶与卫生间总成门的中间，悬挂高度根据网络资源选定为1800mm。这样卫生间总成设计完成，卫生间总成外轮廓尺寸宽度：长度为1375mm，宽度为985mm。图2-3设计方案c对洗涤池及其放置炊具台面的尺寸设计，在对洗涤池的设计过程中，同样要符合《旅居车技术条件》中的相关要求，即车内所设置的洗涤池，洗涤池的最小内部尺寸为：长度为250mm，宽度为200mm，如果洗涤池是圆形的，其最小径尺寸不应小于200mm，深度最深处不小于120mm。所以对洗涤池的尺寸设计上，把洗涤池尺寸定为：长度为565mm，宽度为335mm，深度为150mm。旁边还应留有一定的空间放置电磁炉，根据网络资源得到SH2149型电磁炉的外形尺寸长度为350mm，宽度为290mm，高度为59mm。对炊具太的台面，要求能够放置下一个洗涤池，一个电磁炉，并留有足够的边缘宽度。根据人体工程学，台面高度在780mm-820mm范围内，使用比较方便舒适。所以可以得出炊具台面的基本尺寸为：长度为1225mm，宽度为600mm，高度为800mm。查阅网络资源可得知一般双人床的尺寸为2000mm×1500mm。由于这张床要求安装在旅居车的乘客区，对其进行一定程度上的改制，使其成为一张尺寸2000mm×1400mm的双人床。对乘客区座椅的设计，根据《人机工程学》中所叙述的，单人座椅最小座位宽度应大于370mm，座椅高度范围为360-480mm，靠背长度度至少大于320mm，靠背宽度至少应该大于400mm。所以选定单人座椅外形尺寸，座椅长度560mm，座椅宽度550mm，座椅高度400mm，靠背长度550mm，靠背宽度400mm，靠背厚度40mm。双人沙发选定尺寸为：座椅长度985mm，座椅宽度为465mm，靠背长度985mm，靠背宽度400mm，靠背厚度40mm。设计方案c，同样采用的是双人床横置的设计方案，首先把双人床横置在车厢内靠近驾驶区的一侧。与设计方案b所不同的是，在床旁边直接设计了两个折叠桌子，然后摆放了一个单人沙发，一个双人沙发。根据沙发的尺寸，进行放置后，单人沙发与双人沙发可以留有一个宽度为550mm的过道，可以为乘客的上下床使用。在安放完两个沙发和两个座椅之后，可将洗手间总成安放双人沙发与后车门之间，同时可以将洗涤池炊具台架安放在单人沙发与车门之间。同样，可以留出足够的过道让旅客通过。这个设计方案即能符合《旅居车技术条件》里面旅居车各项数据的指标，又能很好的满足使用者的生活习惯。做到了功能区域划分明确，使得乘客可使用的面积得到了最大化。所以在本次旅居车设计过程中，在车厢内部乘客区布置的设计方案将采用设计方案c。2.3辅助系统设备的选择2.3.1旅居车电视的选择由旅居车的使用要求可以看出，在旅居车内，需要搭载电视。在电视的选择上，要根据观看时，人距离电视的远近选择电视的大小。所以，在进行设计的时候，我们可以初定电视的位置，量取最远的观看电视的位置的距离即离电视最远沙发的距离为2600mm，同样，也可以得出最近的观看电视的位置的距离即离电视最近沙发的距离为2300mm。根据网络资源图可得出在本次旅居车设计中，应当选用屏幕对角线尺寸为32英寸的液晶电视最为合适。在经过大量电视品牌与型号的对比，选定本次设计的电视机为TCL品牌的，产品型号为：3211cds。产品基本信息如下：不含底座外形尺寸:790×479×95mm，机身质量（不含底座）：11.4kg。表2-1液晶电视观看DVD的最佳距离推荐屏幕对角线尺寸（英寸）屏幕高度（高度）观看距离推荐（米）32402.837463.240503.542523.646-4758-594.150624.3526旅居车热水器及其淋浴喷头的选择根据《旅居车技术条件》中的相关规定，旅居车内应当具有相应的卫生设施及其盥洗设备。所以在旅居车的设计中将旅居车搭载了淋浴喷头，为乘客提高在野外露营居住时的卫生条件。所以在设计的时候应该考虑到热水器及其淋浴喷头的选择。一是热水器的选择。在电热水器的选择过程中，应该注意的是热水器的安全问题，以及适用性的问题即旅居车车内空间有限，承载质量有限，所以我们日常生活中所用的储水式电热水器安装在旅居车上有一定的困难。所以考虑利用即热式电热水器。这样既能节省旅居车宝贵的空间，又能解决热水来源的问题。经过反复的对比以及对其安全性的考察，本次旅居车设计采用的电热水器为：梦尔特牌即热式电热水器，产品型号HX-B2。额定功率：6000W，额定电压：220V/50HZ，超温保护：55°。二是淋浴喷头的选择。由于旅居车内部净水循环是利用电动水泵，将净水从净水箱中抽出来，然后泵到各个出水口的。为了尽量减小供电的符合，选用较小功率的水泵。所以在选择淋浴喷头的时候，可以选择一种能够加压的喷头，使稍微弱的水压能够得到加强。经过调查研究，本次旅居车采用的淋浴喷头为：浴霸可拆洗全铜增压淋浴喷头，产品型号：GB1131-86。这种淋浴喷头能够完全符合整车设计要求及其装配后的使用要求。2.3.3水泵的选择旅居车中利用水泵主要是利用其进行把水从净水箱泵到各个出水口，这样一个工作过程。在水泵的选择中，需要考量的技术参数有水泵的扬程。所谓扬程是指所需扬程，并不是提水高度，这一点对于选择水泵尤为重要。水泵扬程约为提水高度的1.15-1.20倍。水泵在选择的时候，另一个需要考量的参数为流量。水泵的流量，即出水量，一般不适宜选得过大。否则，会增加购买水泵的费用。应具体问题具体分析。在本次旅居车设计中，可以选择和平常自家用的自吸式水泵，流量就应尽量选的小一些。这样才能在各个方面达到设计及其使用要求。在本次旅居车设计中，通过反复对比，选用格兰富牌，型号为UPA90的电动水泵。水泵的主要参数为：输出功率120W，最大扬程9m，最大流量1.8吨/小时，水泵管径：四分管，产品重量2.5kg，产品尺寸：214mm×104mm×160mm。该水泵完全可以符合旅居车的设计要求。所以在本次设计中将采用此种型号的水泵。2.3.4旅居车电磁炉的选择在旅居车内由于应该满足对事物加工这一是用条件，所以在旅居车内应当搭载一台微波炉。在经过对比与比较，最终在本次设计中选用奔腾牌，型号为C21-PH121T的电磁炉，电磁炉的外形尺寸为：365mm×290mm×65mm，电磁炉的功率为1001-2000W。2.3.5旅居车逆变电源的选择由于旅居车车内应装有电视、热水器、水泵、照明、空调等用电设备，用于旅游和野外工作人员宿营的专用型汽车。所以旅居车上应该具备相应的供电设备。在汽车中可利用的电源输出的电压为直流12V，车内所搭载的电视、热水器、水泵、照明设施都为采购的家庭常用件，应当接220V交流电。所以在旅居车内应该搭载将12V直流电转化为220V交流电的专业设备，即逆变电源。根据对旅居车在使用状态下，乘客区所有用电设备同时开启，对乘客区用电设备总功率进行估算如表2-2所示：表2-2旅居车电器设备额定功率表用电电器名称额定功率（W）电视机170电热水器6000水泵120电磁炉1001-2000合计7290-8290由表格可以看出旅居车内用电设备很多，需要的够率很大，所以应该选用相对大功率的逆变电源，所以经过对比比较，最终确定本次旅居车设计采用的逆变电源品牌为BETLLL品牌，型号为：BEPW6000，外形尺寸598mm×218mm×179mm。逆变电源重量40kg。逆变电源输出功率为AC220V。虽然这个逆变电源不能满足所有电器同时开启，但是这是市面上销售的最大功率的逆变电源。当不利用电热水器的时候，完全可以达到使用要求。当使用热水器的时候一定关闭其他的用电设备。否则容易出现功率超过逆变电源最大功率，出现跳闸导致用电设备不可以使用。如图2-4所示为自行式B型房车内部渲染图，通过比较最后确定选择使用该方案。图2-4自行式B型房车内部设计渲染图本章小结在本章中主要介绍了《旅居车技术条件》中关于车厢乘客区的设计要求。通过查阅各种资料和网络资源，得到了旅居车所用相关设备的尺寸。然后进行乘客区的设计，在本章中介绍了三种设计方案，并对每种设计方案的设计思路进行了阐述，最后进行了三种设计方案的对比，从而得出最优的设计方案，并且进行了优缺点的分析。在本章还介绍了旅居车辅助系统设备。为了能达到旅居车使用要求而进行选定各个型号的辅助系统基础设备。并且介绍了各个辅助系统基础设备的各项参数。

第3章B型房车内部机械结构设计3.1机械结构总体设计机械结构设计包括从选材到标准件选取，再到房车底盘设计，桁架设计（黄磊等,2008），房车内部生活设施机架设计还有选型和总体的车体设计。根据房车货物运输安全性的要求，要求房车要有一定的减震性和可靠性，同时经济性也要不能过大。该章节设计了整个房车的所有机械结构相关的部分（刘力,2016）。目前，房车有两种房方式，大致有基于二类底盘的和基于三类底盘的房车两类。图3-1自行式B型房车总体内部设计基于分析，又考虑到结构复杂性，又考虑到经济性、机动灵活性和便于控制、制造成本等因素，本次设计采用基于二类底盘的结构设计。3.1.1房车内部固定件标准件选型房车的设计要从选型开始，首先是房车的内部设施的车体桁架的选型。车体：它是自行式B型房车内部空间结构的主体机构，车体承担着整个房车质量（倪会超，2013），同时固定各个生活设施之间的相对位置，同时还能减少房车在移动过程中带来的震动与冲击，车体的结构和表面形状的设计也是非常重要的。车体骨架：房车骨架选择使用的是用工业铝合金型材牌号为：6061铝材截面为20*20的正方形框架的空心管（曲乃恒，2015）。铝合金型材相关外形图纸尺寸如图3-2和3-3分别为铝合金型材的断面尺寸图和型材的三维模型图，因为该材料是属于标准件，可以通过切割定制的长度来完成房车骨架（任国华，2013）。图3-2标准二维截面尺寸图图3-3标准Creo4.0模型图车体连接件：选用带凸起翻转支架铝型、2020角码角件直角座连接件。如图3-4为铝合金型材连接件的三维模型图；图3-5位选过型的连接件三视图和相关参数。图3-4房车连接件图3-5房车连接件选型图车体紧固件：选用T型螺母、后置螺帽、铝型材先船型装螺母工业铝型材螺丝。房车的车身紧固件使用的是M5的船型螺母紧固件，选型的尺寸图和相关参数如图3-6所示，三维图如图3-7所示为船型螺母的三维图。车身面板是使用牌号6061的2mm铝板折弯制作。图3-6M5船型螺母紧固件二维图图3-7紧固件三维图3.1.2房车内部推拉移动床体轴承和联轴器的校核1）运动学分析选择条件：机械功用:房车在5550kg负载情况下能够正常运行。工作情况:双向工作,一般振动。运动要求:正常转速误差不超过2%。使用寿命:五年,每年200天,每天6小时。检修周期:半年小修,一年一大修（杨树风，2006）。房车行进过程中的总的阻力是最重要的参数。计算由公式（3-1） （3-1）式中——房车在路面上正常行驶时需要克服路面的滚动摩擦力(N)；——房车在路面上正常行驶时需要克服空气阻力(N)；——房车加速时克服加速度的阻力(N)；——房车行进过程中的总的阻力(N)2）滚动摩擦房车的滚动摩擦力由橡胶车轮和路面相互摩擦而产生的变形引起的。计算由公式（3-2）（3-2）式中——房车在路面上正常行驶时需要克服路面的滚动摩擦力(N)；——滚动摩擦系数；——房车的质量（kg）；——重力加速度（m/s2）滚动摩擦系数与车轮的物理属性有关，相关系数如表3-2所示。其中u取0.02。表3-1滚动摩擦系数表材质系数橡胶与鹅卵石路面0.020--0.025橡胶与良好的卵石路面0.025--0.030橡胶与低温结冰路面0.015--0.030橡胶与一般的室内或混凝土路面0.018--0.0203)空气对房车产生的阻力房车在前进过程中受到空气的作用力叫做空气阻力，计算由公式（3-3）（3-3）式中——空气的阻力系数(N)；——房车在路面上正常行驶时需要克服空气阻力(N)；——空气的密度（kg/m3）——车身与空气接触前进方向投影面积（）；——相对速度（）因为房车速度很慢，所以空气阻力产生的数量级远小于其他阻力的数量级所以忽略不计。房车加速度产生的阻力计算由公式（3-4）（3-4）式中——房车加速时克服加速度的阻力(N)；——房车的质量（kg）；——前进的加速度（）直流伺服电机的瞬间转矩与转速需要满足总负载，房车的峰值负载就是前进过程中受到的总阻力，伺服电机的转矩和转速还有功率（张海洪等,2000）。转矩计算由公式（3-5）（3-5）式中——伺服电机的转矩(Nm)；——房车行进过程中的总的阻力(N)功率计算由公式（3-6）（3-6）式中——功率(w)；——电机的效率；——房车行进过程中的总的阻力(N)下表3-3为房车的机械设计相关参数。表3-2房车相关参数表类别参数车轮全向轮和普通橡胶轮总重量20.5kg最大稳定运行速度2m/s加速到最大值时间3s车轮半径200mm尺寸（长宽高）595mm*631mm*242mm将相关参数代入上面的式中，其中假设电机的效率取0.5，根据经验初步选择的行星减速器后房车发动机传动比为i=18,计算得到发动机力矩，发动机减速后的转速为200r/min,电机功率为P=1434W。图3-8和图3-9分别为自行式B型房车的内部移动平台使用的轴承。当满负载运行时，房车总功率大于负载功率，所以满足底盘满足需求。图3-8房车选型的深沟球轴承实物图图3-9房车深沟球轴承尺寸图3.2紧固件可靠性分析图3-10中箭头所示细腰螺栓是主要的受力部分，按照材料力学第三强度理论计算房车摆式悬挂受到围绕轴线转动的外加力矩，假设各力矩的力偶矩的大小和方向均为径向力偶，大小为房车车身满负载的一半其中力偶矩的单位为N.m,尺寸单位为mm。单独把受力最大的房车的摆式悬挂的细腰螺栓进行有限元分析，在Solidworks软件中施加20N.m载荷外力由计算可知，如图3-10为摆式悬挂转轴的有限元分析结果图。图3-10紧固件有限元分析图外加扭力矩计算由公式（3-7）（3-7）式中——功率(kw)；——外加扭力矩（N.m）；——房车摆式悬挂转轴的转速（r/min）实心轴剪切力计算由公式（3-8）（3-9）（3-8）式中——功率(kw)；——实心轴剪切力（N.m）；——房车摆式悬挂转轴的转速（r/min）（3-9）因为摆式旋转中心轴的螺栓为高强度螺栓，房车的转轴材质为低碳合金钢，由表可知房车的摆动使用的高强度细牙螺栓的公称屈服强度。计算由公式（3-10）（3-10）因为螺栓的受力压强小于公称抗拉和剪切强度，所以强度校核满足实际自行式B型房车的改装和使用条件。3.3房车的运动学模型房车的控制思想是通过房车发动机转动方向的控制和发动机减速的控制从而对通过方向盘来对发动机进行实时微调控制，发动机尾部的减速器对发动机转速和方向进行实时反馈。如果想要房车以一米每秒的速度做直线行驶，但是由于地面摩擦力等因素的影响，会造成左右轮速度与我们输入的控制指令速度不一致，所以会导致房车走不直，这时候就需要加入纠正。3.3.1房车世界坐标系定义首先建立合适的坐标系对房车的运动学分析有重要的意义。由于房车是两驱，采用的两驱差速的方式进行控制，由于没有采用限滑差速器，而是使用了结构比较简单的开放式差速器所以就需要通过两轮的转速来转换成房车的里程计信息，定义房车起始点为坐标系的原点，以房车前进的方向作为房车的Y轴正方向，顺时针旋转90度为X轴的正方向建立世界坐标系。图3-11房车模型示意图如上图3-11是房车在两个相邻时刻主动轮的位姿，其中O点是房车两个相邻时刻绕速度瞬心圆弧运动，是两相邻时刻移动机器与上一时刻位置的夹角（朝向角房车正前方）的变化量。是房车左右轮中心之间的距离单位为毫米，d就是右轮比左轮在极短时间内多走的距离。r是房车圆弧运动的半径大小。从以上描述中我们定义如下表3-4：表3-4运动学模型定义表名称符号含义角度差α轮子行进方向与X轴夹角运动半径r1两轮子轴心连线中点作为起点，沿着两轮子轴心连线的向量航角增量θ相邻时刻两轮航向角的增量主动轮距离L左右两轮的间距回转中心M(x,y)两轮子轴心连线中点左轮标A(Xl,Yl)左轮坐标右轮标B(Xr,Yr）右轮坐标角速度ω1表示左轮角速度，ω2表示右轮角速度，顺时针为正线速度V轮子线速度，V1表示左轮线速度，V2表示右轮线速度半径r轮子半径两轮半径一致由上表和几何关系分析可知，当房车在任意时刻有：（3-11）（3-12）（3-13）定义为房车沿着X轴正方向上的单位向量，房车在旋转角度后跟向量平行得到，把房车的逆时针设为正方向，同样设定为B点的速度，定义房车为房车在X轴单位向量旋转角度后和向量平行所得到的，由于任意时刻他们两个向量两两垂直，又已知B点角速度为，由几何关系分析可知：任意时刻：（3-14）（3-15）（3-16）为房车在A点的速度，同理定义为X轴单位向量旋转角度值后跟向量平行所得，有：（3-17）（3-18）（3-19）因为轴心点M（x,y）为线段AB中点，所以m点速度为：（3-20）现在在t时刻房车左轮的角速度为，同样房车的右轮的角速度为，经过极短时间，当的时候，因为房车在任意时刻两个主动轮的速度方向平行于同一条直线，所以M点瞬时速度为：（3-21）左轮的运动弧长为：（3-22）（3-23）由几何分析可以得到，向量和X轴之间的夹角的增量为：（3-24）由几何学分析可知向量和X轴之间的夹角的增量与航向角的增量任意时刻都相等，所以t时刻M点的速度为:（3-25）所以任意时刻t，M点运动半径：（3-26）假如M点的初始坐标为（a,b）,初始状态下X轴单位向量旋转角度后与平行，可以得到此时的航向角为：（3-27）就可以得到M点的轨迹参数方程为：（3-28）（3-