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1、第一章 专用汽车总体设计,1-1 概述,一、专用汽车设计的特点和要求,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,1. 设计的特点,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
2、）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,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,二、 专用汽车底盘的选型,1. 选型依据：,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
3、、厢式货车,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：,式中：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0.81.0，客车取0.6 0.7 AD整车迎风面积，货车A=B1H；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） 0专用工作装置的机械效率,专用汽车的总功率P,2. 专用汽车的比功率计算：,定义,一般要求：Pd 0.006 kW/kg,专用汽车（含汽车列车
4、）比功率推荐值：,1-2 专用汽车的总体布置,一、总布置的原则,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。,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,二、整车总体参数的确定,（一）尺寸参数：,整车总体参数： 尺寸参数 质量
5、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,外廓尺寸规定（ G B158989）,12.0m （单台车辆）,单铰接客车,18.0m,半挂列车,16.5m,20.0m,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(轿车)：（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，
6、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。,2. 轴距L,（1）L 对其他参数、整车使用性能的影响：,（2）确定L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L大， 机动性要求高L小,LLHLJSLR 注： LH 货厢长度； LJ 前轮中心至及驾驶室后
7、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,3. 前轮距B1和后轮距B2,（1）轮距对其他参数、整车使用性能的影响,（2）影响B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,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！,各类汽车的轴距和轮距,42货车,微型级 20002200 11001380,普通级 21002540 11501500,中级 25002860 130
8、01500,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, 60 32004200, 60 39004800,20004000,城市大客车(单车) 45005000,长途大客车(单车) 50006500,17402050,4. 前悬LF和后悬LR,（1）前、后悬的确定原则,（2）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：,LR60%L，其绝对值 3.5m；,货车：,
9、一般LF=1.11.3m； LR=1.22.2m； 长轴距、特长货厢车LR可达2.6m (LR55%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,接近角、离去角一般25，至少20,（二） 质量参数的确定,1. 汽车整备质量m0,（2）m0的估算,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,减小m0的措施,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,m010%
10、, 经济性8.5% ！,轿车和客车人均整备质量,2. 装载质量me,（1）影响me的因素：,（2）装载质量me,装载质量,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,3. 总质量ma,式中： mp 乘员质量（kg），按座位计，65kg/人,ma 指装备齐全、并按规定装满客货时的整车质量,4. 轴载质量（轴荷）,（1）轴载质量（轴荷）的计算：,（2）轴载质量的限值（JT701-88）,式中：mi0 货物、专用设备各部件及乘员质量（kg），i=1,2,n; xi 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
11、 轴距； m1、m2整车前、后轴轴载质量（kg）； m2原车底盘的后轴空载质量。,5. 轴载质量（轴荷）的分配原则,符合轴载质量（轴荷）的限制规定,(1)应使轮胎磨损均匀 (2)应满足汽车使用性能上的要求,轮胎负荷系数,操纵稳定性,改装后具有一定的不足转向特性。,质心位置稳定性,保证车辆不发生侧翻，要求：,保证车辆不发生纵翻，要求：,式中：B 专用汽车轮距（m）； b 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（m）； j 路面附着系数，一般取j = 0.7； b 侧倾稳定角（）； a 纵倾稳定角（）。,总布置图的基准线,三、 底盘改装部件的布置,（二）传动轴的布置,（
12、一）发动机的布置：,影响因素：视野性、离地间隙、轴荷分配、乘坐舒适性,定位参数：3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),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 :,式中：L两个万向节的中心距（mm）； D、d 传动轴的外径和内径（mm）。,传动轴最高安全工作转速nmax :,（三）制动系统的布置：,管路的布置,改装注意：1)运动无干涉； 2)避免自行制动,储气筒的布置,制动踏板的布置,主要工作：,附加耗气装置 的布置,（四）电路装置的布置,附加耗电装置的电源布置,电器装置的接地布置,导线的布置,主要工作：,
