整车计算及质心位置确定.docx
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整车计算及质心位置确定
第六章整车计算及质心位置确定第一节轴荷计算及质心位置确定
1、本章所用质量参数说明（Kg）
T底盘承载质量
F底盘整备质量（不含上车装置）
NL有效载荷
VA1底盘整备质量时的前轴荷
HA1底盘整备质量时的后轴荷
VA2允许前轴荷
HA2允许后轴荷
HAG2允许总的后轴荷（驱动轴+支撑轴）
NLA2允许后支撑轴轴荷
VLA2允许中支撑轴轴荷
GG2允许总质量（载货汽车底盘整备质量+上车装置质量+允许载荷）
NL2允许有效载荷
VA3实际有效载荷（AB+NL）时的前轴荷
HA3实际有效载荷（AB+NL）时的后轴荷）
GG3实际有效载荷（AB+NL）时的总质量
NL3实际有效载荷（AB+NL）
HA4底盘后轴荷（包括所有附加质量例如驾驶员、附加油箱，但不含AB和NL）
GG4底盘总质量（包括所有附加质量例如驾驶员、附加油箱，但不含AB和NL）
NLV由轴荷超载引起的有效载荷损失
HAu超过允许后轴荷
VAu超过允许前轴荷
AB上车装置质量
EG整车整备质量（载货汽车底盘+AB）
M附加质量，例如：
M1驾驶员+副驾驶员
M2备胎（新、老位置移动时）
M3起重机（随车吊）、起重尾板等
LVA前轴荷占总质量的比例（%）
2、本章所用尺寸参数说明（mm）
A、轴距
A1、
轴距（第一后轴中心线至第二后轴中心线）
A理论理论轴距（只用于3轴或4轴）
al与轴荷比例（驱动轴与支撑轴之比）有关的从理论轴线到驱动轴的距离
W前轴中心线至驾驶室后围的距离
W2前轴中心线至上车装置前缘的距离
X货厢或上车装置的长度
y均布载荷时最佳质心位置至前轴中心线的距离（AB+NL）
y/假设的质心位置至前周中心线的位置
y1驾驶员+副驾驶员位置距前轴中心线位置
y2备胎（新、老位置移动的距离）y3起重机（随车吊）、起重尾板等
MHS附加质量的质心高度
GHSL整车空载质心高度
GHSV整车满载质心高度
FHS底盘的质心高度
ABHS上车装置的质心高度
NLHS允许有效载荷的质心高度
2、轴荷计算
a）双后轴：
a1=A1/2
吕）
A理论=A+a1
b）后支撑轴：
a1=NLA2XA1/HAG2
b）
£
■Cd
——fc
\4
*
al
4—
C
b
卜：
俎里论
A理论=A+a1c）中支撑轴：
a1=VLA2XA1/HAG2
A理论=A+A1—al
示例（一般）
对于上车装置比较简单的车辆，例如自卸车、栅栏车或厢式车（未装随车吊、起重栏板等），为实现
轴荷的最佳分配，y值和y/值应相等，否则会减少有效载荷。
此外，一定要遵守法规对车辆轴荷分配及限值的规定。
示例1:
4X2载货车
由于安装了一个200L附加油箱和备胎由中部移到尾部，见图6.1.1。
需要计算：
Y/
NL2
HA3
VA3
HAu
NLV
GG3
y/=W2+X/2
NL2=GG2—F—AB—M
3
HA=HA1+（（ABXy/）+M1（—y1）—（M2Xy2）+（M2ZXy）+（M3Xy3）+（NL2Xy/））/A
示例参数说明:
VA1……3260kg
HA1……1955kg
F……5215kg
VA2……6000kg
HA2……10000kg
GG2……16000kg
W2……550kg
A4900kg
其它参数说明:
X=6380mm
y/3740mm
y1-210mm
y2/3550mm
y25230mm
y32600mm
AB……1300kg
M1150kg
M2……100kg
M2/……100kg
M3……200kg
计算结果:
y/=550+6380/2=3740mm
NL2=GG2……16000kg
—F……5215kg
—AB……1300kg
—M1150kg
—M3……200kg
9135Kg
HA3=1955+（（1300X3740）+150X（—210）—（100X5230）+（200X2600）+（9135X3740））/4900=1955+39683400X/4900=10054Kg
VA3=16000—10054=5946Kg
HA11=10054—10000=54Kg
NLV=54X4900/3740=71Kg
GG3=16000—71=15929Kg
示例2:
4X2自卸车带前置起重机（随车吊）
由于有前置起重机（随车吊），W2要计算，起重机支腿宽度及需要的自由空间按起重机型号确定，
见图6.1.2。
需要计算：
W2y/y3NL2HA3VA3HAuNLVGG3
HA3=HA1+（（ABXyz）+M（—y1）+（M3Xy3）+（NL2Xyz））/A
VA3=GG2—HA3
GG3=GG2—NLV
HAu=HA3—HA2
示例参数说明：
VA1••…
3165kg
HA1••…
1795kg
F……
4960kg
VA2……
6000kg
HA2……
10000kg
GG2……
16000kg
W2……
408kg
A……
3600kg
其它参数说明：
X=4200mm
KRF•-
…500mm
y/……
3008mmAB•…
1200kg
y1……
-210mmM1
150kg
y3……
658mmM3
……1300kg
NLV=HAuXA/y/
计算结果：
W2=408+500=908mm
y/=908+4200/2=3008mm
y3=408+500/2=658mm
NL2=GG2……16000kg
—F4960kg
—AB……1200kg
—M1150kg
—M3……1300kg
8390Kg
HA3=1795+（（1200X3008）+150X（—210）+（1300X658）+（8390X3008））/3600=1795+29670620/3600=10037Kg
VA3=16000—10037=5963Kg
HA11=10037—10000=37Kg
NLV=37X3600/3008=44Kg
GG3=16000—44=15956Kg
示例3:
6X2厢式车
装高顶驾驶室、厢式车箱、底盘车架后端装起重尾板（质心y3在车架后端），见图6.1.3。
需要计算：
图6.1.3
y/
y3
NL2
HA3
VA3
GG3
LVA（%）
A理论（计算见本节2）
y3=A+A1+L
y/=W2+X/2
NL2=GG2—F—AB—M
HA3=HA1+（（ABXyz）+M1（—y1）+（M2Xy2）—（M2/Xy2z）+（M3Xy3）+（M4Xy4）+（NL2Xy/））/A理论
GG3=HA3+VA3
VA3=GG2—HA3
LVA=VA3/GG3X100
示例参数说明：
VA1……3945kg
HA1……3545kg
F……7490kg
VA2……6500kg
HA2……10000kg
NLA2……6000Kg
HAG2……16000Kg
GG2……22000kg
W2……620mm
4400mm
A1
1315mm
L1795mm
其它参数说明：
X=7200mm
a仁493mm
A理论=4893mm
yy……
4220mm
AB……
1600kg
y1……
—400mm
M1••…
150kg
y2z……
6790mm
M2••…
115kg
y2……
2950mm
M2/••…
115kg
y3……
7510mm
M3••…
480kg
y4……
400mm
M4……
230kg
计算结果：
NL2=
=GG2……
22000kg
—F……
7490kg
—AB……
1600kg
—M1••…
150kg
—M3……
480kg
—M4
230Kg
12050Kg
HA3=3545+（（1600X4220）+150X（-400）-（115X6790）+（115X2950）+（480X7510）+（230X400）+（12050X4220））/4893
=3545+60798200/4893=15971Kg
VA3=22000-15971=6029Kg
GG3=15971+6029=22000Kg
LVA=6029/22000X100=27.4%
示例4:
6X4载货车带后置起重机（随车吊），见图6.1.4。
注：
KRF起重机支腿宽度及需要的自由空间安起重机型号确定。
需要计算：
图6.1.4
y/
y3
NL2
HA3
VA3
GG3
LVA（%）
A理论（计算见本节2）
NL2=GG2—F-AB—M
HA3=HA1+（（ABXyz）+M1（—y1）—（M2Xy2）+（M2zXy2z）+（M3Xy3）+（NL2Xy/））/A理论
GG3=HA3+VA3
VA3=GG2—HA3
LVA=VA3/GG3X100
示例参数说明:
VA1……
HA1……
F……
VA2……
HA2……
4110kg
4010kg（后轴1和2）8120kg
6500kg
16000kg
GG2……22000kg
W2650mm
A4325mm
A11350mm
其它参数说明：
X=6400mm
a1=675mm
A理论=5000mm
y/……
3760mm
AB……
1700kg
yi……
—400mm
M1••…
150kg
y2/……
2950mm
M2••…
115kg
y2……
6825mm
M2/••…
115kg
y3……
7350mm
M3••…
1800kg
计算结果：
NL2=GG2……22000kg
—F……8120kg
—AB1700kg
—M1150kg
—M3……1800kg
10230Kg
y/=560+6400/2=3760mm
y3=560+6400+780/2=7350mm
HA3=4010+（（1700X3760）+150X（—400）—（115X6825）+（115X2950）+（1800X7350）+（10230X3760））/5000=4010+57581175/5000=15526Kg
VA3=22000—15526=6474KgLVA=6474/22000X100=29.4%计算最佳质心
在超过设计允许轴荷时，要计算上车装置和有效载荷的最佳质心位置（y）。
为此需要计算后轴负荷
（HA4），包括所有的附加质量（M），如驾驶员、乘员、起重机（随车吊）、起重尾板、附加油箱和备
胎等，但不包括上车装置和有效载荷。
HA4=HA1+（M1（—y1）+（M2Xy2）+（M3Xy3）+……）/A或A理论
HA4=4010+（150（—400）—（115X6825）+（115X2950）+（1800X7350））/5000=4010+12724375/5000=6555Kg注意：
如果前轴最大允许承载能力（VA2）为6500Kg,则后轴最大允许承载能力（HA2）应是16000Kg,
代入公式用15500Kg。
该示例中的最大允许总质量（GG2）为22000Kg,不得超过。
GG2=VA2+HA2=6500+15500=22000Kg或
VA2+HA2=6000+16000=22000Kgy=（15500—6555）X5000/（22000—10070）=44725000/11930=3749mmGG4=8120+150+1800=10070Kg
现将计算出的y值（3749mm）代入计算HA3的公式中代替y/,则：
HA3=4010+（（1700X3749）+150（—400）—（115X2950）+（115X2950）+（1800X7350）+（10230X3749））/5000=4010+57449945/5000=15500Kg
第二节质心高度
1、整车空载质心高度（GHSL）
GHSL=（（F•FHS）+（AB•ABHS）+（M•MHS））/EG
EG=F+ABA+M2、整车满载质心高度（GHSV）
GHSV=（（F•FHS）+（AB•ABHS）+（M•MHS））/GG23、质心咼度计算（示例2）
GHSL=（（4960X790）+（1200X1250）+（150X1700）+（1300X1750））/7610=7948400/7610=1044mm
GHSV=（（4960X790）+（1200X1250）+（150X1700）+（1300X1750）+（8390X1550））/16000=20952900/16000=1310mm
第三节、质量利用系数（f）
f=NL2/EG
第四节、动力参数计算
1、最高车速（Vmax
Vmax=K•nMot•Rdyn/iges
2、爬坡度（a
a=arcsin（U/m•g—fr
爬坡度近似公式：
适用于发动机最大扭矩转速时，车速为40Km/h、坡度小于80%的情况!
以（%）表示坡度：
a（%）=tana•100
U=MMot.max•iges-nges/Rstat
第五节取力器的功率和扭矩
1、发动机全功率取力
PNA=PMot•nNA
MNA=MMot•nNA•iNA
nNA=nMot•iNA
2、变速器取力
MNA=MMot•nG•nNA•iG•iNA
3、分动器取力
PNA=PMot•nVG•nG•nNA
MNA=MMot•nVG•nG•iG•iNA
nNA=nMot/iNA•iG•iVG
GP=PMot/GG2
第六节汽车比功率
第七节电涡流缓速器的制动力矩
2至2.5倍，排气制动的制动强度为0.05o
电涡流缓速器的制动力矩、最高车速、爬坡
电涡流缓速器的制动强度（Z）必须为排气制动的
MB=Z•Rstat•GG2•9.81•nHA/iHA
在第三节至第七节中，计算汽车质量利用系数、比功率、
度以及取力器的功率和扭矩使用的概念和缩写:
f有效载荷系数
GP
汽车单位功率质量
（Kg/kW）
MB
电涡流缓速器的制动力矩
（Nm）
Vmax
最咼车速
（km/h）
a
爬坡度
PNA
取力器功率
（kW）
MNA
取力器扭矩
（Nm）
nNA
取力器转速
（1/min）
PMot
发动机功率
（kW）
MMot
发动机扭矩
（Nm）
nMot
发动机转速
（1/min）
EG
汽车自身重量（整备质量？
）
（Kg）
GG2
汽车允许最大总质量
（Kg）
NL2
允许最大有效载何
（Kg）
iG
变速器速比
iVG
分动器速比
iHA
后轴速比
iges
总速比=iG•iVG•
iHA
nG
变速器传动效率
~0.98
nVG
分动器传动效率
~0.96
nHA
后轴传动效率
~0.95
4X2、
6X2
~0.90
4X4
6X4
~0.85
6X6
nges
总传动效率
~0.90
4X2、
6X2
~0.85
4X4
6X4
~0.80
6X6
Rstat
轮胎静力半径
（m）
Rdyn
轮胎动力半径
（m）
K
常数K=n•3.6/30=0.3769
Z
汽车制动强度
U
切向力
（N）
fr
滚动阻力系数（~0.01）
m
汽车总质量？
？
？
？
汽车允许最大总质量
（Kg）
g
重力加速度（9.81m/secA2）
iNA
取力器速比
nNA取力器传动效率
~0.95~0.98
升级会员 