专用汽车总体设计

（1）装载质量 对装载质量，要考虑以下两方面： 1)用途和使用条件 对于货流大，运距长的运输，则宜采用大吨位车辆，以便于提高 生产率、降低运输成本； 对于货流多变、运距短的运输，则宜采用中、小吨位车辆。 2)合理分级 在装载吨位级别上，要分布合理，以利于专用车产品 的系列化、通用化和标准化。
后悬还要满足有关标准的规定，即对于客车和全封闭厢式车辆， 后悬不得超出轴距的0．65倍；对于其它车辆，后悬不得超出轴 距的0．55倍，但最长不得超出3．5 m。 在实际改装过程中，后悬变动比较多。 例如对于自卸车，一般要将所选的普通汽车底盘的后悬变 短，而对于有些罐式和厢式汽车，则要将后悬加长。
2．质量参数
2．轴距 轴距影响到: 车辆总长 最小转向直径 纵向通过半径或纵向通过角 轴荷分配和质量转移系数， 车辆的操纵稳定性和行驶平顺性。
同普通货车相比，自卸汽车要求轴距变短，轻泡货物运输车则要求轴距加长。
3．轮距 轮距影响到: 车辆总宽 横向通过半径 转向时的通道宽度 车辆的横向稳定性。
2．专用车辆设计程序
设计程序一般经过如下五个阶段。 （1）可行性分析 了解新产品的使用条件，用户对新产品的性能要求、 使用要求以及需求量 收集国内外同类或相近类专用车辆的技术资料进行 分析比较 整理出新型专用车辆开发的可行性报告 分析新产品开发的目的意义 国内外现状及发展趋势 市场预测及技术经济分析 产品开发的关键技术及其实施方案等内容。
1.2.3 底盘改装部件的布置
基准线：在图纸上进行底盘改装部件(如发动机、传动轴、制 动系、转向梯形等)布置之前，要确定基准线，一般以底盘车 架的上平面线作为高度基准，以前轮中心线作为纵向基准，以 汽车中心线(纵向对称平面)作为横向基准。
4)总成及零部件设计 以总布置图为依据，进行各总成及零部件的 设计计算，各总成及零件的尺寸确定以后 还应在总布置图上作进一步的布置及运动 校核，使各部件之间相互协调。
（3）产品试制与鉴定




工艺人员根据产品设计图样与本厂的生产实际编制工艺流程 卡片及工艺路线，用于产品的试生产 通过试生产或装配进一步暴露技术设计中的问题便于改进设 计。 完成技术设计和试生产后的专用车辆产品必须经过严格的定 型试验，全面考核其结构、性能、使用可靠性等是否达到设 计任务书的要求。 定型试验的主要项目有专用车辆的基本性能试验、专用性能 试验、可靠性试验。 最后进行新产品的技术鉴定，由主管部门组织同行专家、技 术人员对设计的图样、工艺文件、试验报告等有关鉴定文件 进行审查鉴定 通过鉴定后完善各种上报手续，即可投入批量生产 新产品投入市场后，还应进一步收集用户意见及在实际使用 中所暴露的诸如设计、制造、材料等问题

对于同一底盘，在设计时应尽量提高装载质量。
（2）整备质量
所谓整备质量是指专用汽车带有全部工作装置及底盘所有的附属设备，加满油和 水，但未载人和载货时的整车质量。 整备质量对运输型专用汽车的动力性和经济性有很大影响。 从设计原则上讲，应减少整备质量，尽量采用轻质金属材料和非金属材料， 减少原材料消耗，降低制造成本。 整备质量在设计时要受到一些条件的制约，如车辆使用的公路条件、原材料 质量、制造工艺水平等，这些方面都需要综合考虑。
3．专用汽车底盘的选型

汽车底盘的选择或设计专用底盘主要根据专用汽车的 类型、用途、装载质量、使用条件、专用汽车的性能 指标、专用设备或装置的外形尺寸、动力匹配等来决 定。 常规的厢式车、罐式车、自卸车等通常是采用二类汽 车底盘改装设计。 二类汽车底盘，即在基本型整车的基础上，去掉货 箱。 采用二类汽车底盘进行改装设计工作的重点是整车总 体布置和工作装置设计。




设计时若严格控制了整车总质量、轴载质量分配、质 心高度位置等，则基本上能保持原车型的主要性能。
对客车、客货两用车、厢式货车等则通常采
用三类汽车底盘改装设计。所谓三类汽车底 盘，一般是在基本型车的基础上，去掉货箱 和驾驶室。
专用客车底盘的基本特点是利用基本型总成，
按客车性能要求重新进行整车布置，重新设 计悬架系统。
1.2.2 整车总体参数的确定
整车总体参数包括尺寸参数和质量参数两大部分。 1．尺寸参数 （1）外廓尺寸 外廓尺寸即指整车的长、宽、高，由所选的汽车底盘及工作 装置确定，但最大尺寸要满足法规要求。 我国国标 “汽车外廓尺寸的界限”中，明确规定： 车辆高不超过4 m； 车辆宽(不包括后视镜)不超过2．5 m； 外开窗、后视镜等突出部分距车身不超过250 mm； 车辆长：货车不超过12 m，半挂汽车列车不超过16．5 m， 全挂汽车列车不超过20 m。 对于超重型或其它一些特种车辆，属于非公路运输车辆，不在 此规定的限制之内。
1．2 专用汽车的总体布置 1．2．1. 总体布置的原则
专用汽车总体布置的任务是： 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、其它附件与所 选定的汽车底盘构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。

在进行总体布置时应按照以下原则：
(2)专用汽车设计的主要工作是总体布置和专用工作装 置匹配 设计时既要保证专用功能满足其性能要求，也要考虑 汽车底盘的基本性能不受到影响。 (3)针对专用汽车品种多、批量少的生产特点，专用汽 车设计应考虑产品的系列化，以便根据不同用户的 需要而能很快的进行产品变型。 (4)对专用汽车自制件的设计，应遵循单件或小批量的 生产特点，要更多考虑通用设备加工的可能性。 (5)对专用汽车工作装置中的某些核心部件和总成，如 各种水泵、油泵、气泵、空压机及各种阀等，要从专 业生产厂家中优选因专用汽车专项作业性能的好坏， 主要决定于这些部件的性能和可靠性。
4.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
专用汽车在行驶过程中所需的驱动功率P。按下式计算：
考虑发动机功率一定的储备：
(2)比功率计算
所谓汽车的比功率是指单位汽车总质量的发动机功率，若 不计风阻，其计算式有
据统计，专用汽车(含汽车列车)比功率的大致范围是：
有的国家规定，对于大客车、货车(专用车)及汽车列车， 其比功率不能低于0．006 kw／kg，以防止车辆的动力 性不足，阻碍车流。
⑤质心位置。 在横向，应使左、右车轮的承载质量分配均等，其最大偏 差不得大于3％～4％。 在纵向，要满足前面提到的轴载质量分配条件。 在高度位置，应使质心尽可能低。从车辆行驶稳定性考虑， 质心高度应满足以下条件：
在GB 7258—87机动车运行安全技术条件中，明确规定了普通汽车的侧倾稳 定角≥35 °
（4）轴载质量
最大轴载质量是专用汽车在公路行驶时使用受限制的一个技术参数， 也是公路和桥梁设计载荷标准的依据。


轴载质量的限值轴载质量(轴荷)的限定值是确定车辆总质量 确定的依据。 在欧洲，多数国家采用的单轴(双胎)轴荷限值为11 000 kg或 11 500kg， 法国、西班牙等国采用13 000 kg的限值。这就限定了两轴车 辆(前轴单胎，后轴双胎)的最大允许总质量分别为17 000 kg、 18 000 kg和19 000 kg；三轴车辆(前轴单胎，中、后轴双胎) 的最大允许总质量分别为26 000 kg和32 000 kg。 在我国JT 701—88《公路工程技术标准》中对不同总质量汽 车的轴载质量作了明确规定(表1—2)。
(6)在普因此要对一些重 要的总成结构件进行强度校核。 (7)专用汽车设计应满足有关机动车辆公路交通 安全法规的要求对于某些特殊车辆，如重型 半挂车、油田修井车、机场宽体客车等，应 作为特定作业环境的特种车辆来处理。 (8)某些专用汽车可能会在很恶劣的环境下工作， 其使用条件复杂，要了解和掌握国家及行业 相应的规范和标准，使专用汽车有良好的适 应性，工作可靠，且要设安全性装置。
轮距要与车宽相适应。对汽车列车，要求挂车轮距和牵引车轮距一致。
4）前、后悬


汽车的前、后悬直接涉及到汽车的接近角和离去角，一般要求 都在25°以上，至少不小于20 ° 。 前悬应满足车辆接近角和轴荷分配的要求。 前悬与驾驶室、发动机、转向器、前保险杠等总成布置有关。 后悬应满足车辆离去角和轴荷分配的要求，
(1)尽量避免对汽车底盘各总成位置的变动 (2)应满足专用工作装置性能的要求，使专用功 能得到充分发挥
(3)装载质量、轴载质量分配等参数的估算和校核 (4)应避免工作装置的布置对车架造成集中载荷 (5)应尽量减少专用汽车的整车整备质量，提高装载质量 (6)应符合有关法规的要求例如对整车的长、宽、高、后悬等尺寸 在相关法规中都有明确的规定，一定不能超出标准的要求。
最大轴载质量的选定除了要符合公路法规外，还要满足轮胎的负荷能力
5．轴载质量的分配原则
所谓轴载质量分配是指车辆某一轴的承载质量占整车总质量 的百分比，应分空载和满载两种工况考虑。 改装后的专用汽车轴载质量分配应尽量和原车型靠近。 对于单车在满载条件下，长头车的前轴质量应达到25％，平头 车的前轴质量应达到30％；对于半挂汽车列车，在空载时，鞍式 牵引车驱动桥轴载质量至少应达到汽车列车总质量的25％。 在确定轴载质量分配时，还应满足以下原则： ①轮胎磨损均匀。例如对于4×2型单胎车辆，前、后轴应各占1 ／2，对于4×2型后胎车辆，前轴应占l／3，而后轴应占2／3。 ②允许轴载质量的限制。如前所述，允许轴载质量有相应的限 值及系列标准。 ③轮胎负荷系数。所谓轮胎负荷系数是指轮胎所受到的静负荷 与轮胎额定负荷之比，一般取0.9～1。 ④操纵稳定性。要求改装后的专用汽车在各种工况下，应具有 一定的不足转向。
要使我国的专用汽车上质量、上档次，一定
要开发出一些具有特点的专用汽车底盘。
在专用汽车底盘或总成选型方面，一般应满足下述要求：
1）适用性
对货运车用的总成应适应货运要求，保证货运安全无损；对 乘用车用的总成应适于乘客的需要，达到乘座安全舒适；对 各种专用改装车的总成应适于专用汽车特殊功能的要求，并 以此为主要目标进行改装选型设计，例如各种取力器的输出 接口等。