一种对于双前桥四轴汽车轴荷的计算方法
一种计算多轴车辆轴荷的新方法
分 配 问题 ， 它不 仅与 车辆 的总体 性 能有 密切 的关 系 ， 也 是 设 计 传 动 系 、行 动 系 、转 向 及 制 动 系 部 件 的 重 要 依 据 。 多 轴 车 辆 采 用 非 平 衡 悬 架 时 ，其 轴 荷 的 计 算 与 两 轴 车辆 相 比有 本质 的不 同 。 它不 能用 简单 、 传 统 的力学
即 将 约 束 ２和 ３替 换 为 支 座 反 力
和 ， 即 问 题 转 化
为 ：抗 弯 刚 度 为 肼 的 简 支 梁 在 均 布 载 荷 口和 作 用 力
、
索一 种既 简单 实用 、 又 准 确 的计 算 方 法 。
作 用 下 的 反 力 计 算 问 题 ，所 带 的 附 加 条 件 为 、
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３年 １ １月
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设计 ［ Ｊ ］ ． 机 械 工 程 学 报， ２ ０ ０ ６ ， ４ ２ （ ５ ） ： ５ ０ — ５ ３ ．
单 纯 在 作 用 下 这 两 点 的 变 形 为 ：
［ ３ ］ 魏盛华， 张丹． 基于 Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ的 某 叠 臂 高 空 作 业 车 板 式 转 台
设计 ［ Ｊ ］ ． 工程机械， ２ ０ １ ｌ （ １ ） ： １ ４ — １ ７ ． ［ ４ ］ 张 利平 ． 液压 传 动 及 设 计 ［ Ｍ］ ． 北京： 化 学 工 业 出版 社， ２ ０ ０ ５ ．
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关于整车轴荷分配的介绍与计算
关于整车轴荷分配的介绍与计算整车轴荷分配是指将整车总重按照一定的比例分配到各个轴上的过程，目的是为了保证车辆在行驶过程中各个轴组件的受力均衡，确保车辆的稳定性和安全性。
这个过程需要考虑到车辆的结构设计、载荷分配以及行驶要求等因素。
整车轴荷分配的计算方法有多种，其中较常用的是均衡法和气室积法。
下面将介绍这两种计算方法的原理和步骤。
首先是均衡法。
这种方法是根据车辆的结构特点和载荷情况，按照一定的比例将整车总重分配到各个轴上。
具体计算步骤如下：1.确定车辆的总重和各个轴的位置。
总重可以通过称重或者查看车辆资料获得，轴的位置需要根据车辆的结构设计来确定。
2.根据车辆的结构设计，确定各个轴的载荷比例。
一般情况下，前轴的载荷比例会比后轴大，且前后轴的载荷比例会根据车辆的用途和行驶条件而有所不同。
3.将整车总重按照确定的比例分配到各个轴上。
计算公式为：各轴的载荷=总重×载荷比例。
4.检查分配结果是否合理。
检查的重点是每个轴的载荷是否满足设计要求，以及整体分配结果是否与车辆的结构特点相吻合。
另一种计算方法是气室积法，该方法主要适用于空气悬挂系统的车辆。
具体计算步骤如下：1.确定车辆的总重和各个气室的位置。
总重可以通过称重或者查看车辆资料获得，气室的位置需要根据车辆的结构设计来确定。
2.根据车辆的结构设计和气室特点，确定气室的载荷比例。
一般情况下，前气室的载荷比例会比后气室大，且前后气室的载荷比例会根据车辆的用途和行驶条件而有所不同。
3.根据气室的载荷比例，计算每个气室的体积。
计算公式为：气室体积=总重×载荷比例÷重力加速度。
4.根据每个气室的体积，调整气室的气压。
调整气压的目的是使各个气室的载荷达到设计要求。
整车轴荷分配的计算是车辆设计和制造过程中非常重要的一环，其结果直接影响着车辆的操控性能和行驶安全性。
因此，在进行轴荷分配计算时，需要充分考虑到车辆的结构特点、载荷情况以及行驶要求等因素，确保分配结果符合设计要求。
整车轴荷计算方法
当货箱翻至35°时,根据安息角作图计算得出(图5)，货卸已卸货重量为： 22.1T,重心（货物+货箱自重）距前轮中心尺寸为4507.5mm，根据计算公式得： UR=C*U/AT=4507.5*16.4/4575=16.2T，后轴轴荷：16.2+5=21.2T,前轴轴荷为： 16.4-16.2+4.5=4.7T
在满载静止的工况下，根据公式（1）知：UR=CXU/AT=38.5*3993/4575=33.6 UF=U-UR=38.5-33.6=4.9，所以前轴轴荷为：4.9+4.5=9.4，后周轴和为 33.6+5=38.5
货物在举升过程中的轴荷计算如下图所示，当货箱翻至15°时,根据安息角作 图计算得出(图3)，货卸已卸货重量为：7.6T,重心（货物+货箱自重）距前轮中心 尺寸为4247.5mm，根据计算公式得：UR=C*U/AT=4247.5*30.9/4575=28.7T，后轴轴 荷：28.7+5=32.7T,前轴轴荷为：30.9-28.7+4.5=6.7T
当货箱翻至30°时,根据安息角作图计算得出(图4)，货卸已卸货重量为： 16.4T,重心（货物+货箱自重）距前轮中心尺寸为4310mm，根据计算公式得： UR=C*U/AT=4310*22.1/4575=20.8T，后轴轴荷：20.8+5=25.8T,前轴轴荷为： 22.1-20.8+4.5=5.8T
整车轴荷计计算过程中的几个原则
1、向下的作用力总和等于向上的作用力的总和，即车辆所有部件的重量及其负 载的总和等于等于车辆的轴荷之和。
2、单点周围的重力所形成的扭矩之和等于该点周围反作用力所形成的扭矩之和，
即符合杠杆原理。
二、计算中所需要的几何参量如下图所示
四轴 轴荷计算
四轴指的是四轴加工机床，它至少有四个坐标，包括三个直线坐标和一个旋转坐标。
四轴加工机床的特点在于，它能加工到三轴加工机床无法加工到的或需要装夹过长的工件。
四轴与三轴的区别在于，四轴多一个旋转轴，可以将工件进行旋转加工，从而提高自由空间曲面的精度和质量。
在四轴加工机床中，直线坐标X、Y、Z和旋转坐标A、B的使用非常常见。
其中，X、Y、Z坐标系是按照笛卡尔坐标系定义的，而A、B坐标系是自定义的，根据机床的旋转角度来确定。
至于四轴的轴荷计算，这需要具体根据机床的型号、规格、工件和加工要求等因素来确定。
一般来说，四轴加工机床的轴荷计算会涉及到力学、机械设计、材料力学等多个学科的知识，需要具备丰富的专业知识和实践经验才能进行准确的计算。
整车轴荷计算方法
整车轴荷计算方法整车轴荷计算是指在设计和操作过程中，根据车辆总质量和车辆的结构特点，确定每个轴或每个轴组所承受的荷载大小。
整车轴荷计算的准确性对于保证车辆的安全性和使用寿命至关重要。
下面将对整车轴荷计算的方法进行详细介绍。
1.轴重法：根据轴荷比例法，根据车辆总质量、轴距、重心高度等参数，按照一定的比例关系计算出每个轴的静态轴荷。
2.过零切线法：假设车辆在运行过程中，每个轮胎与地面之间的接触点都沿着车辆走行方向的直线运动，根据车辆的运行速度和转弯半径，计算出每个轴的静态轴荷。
3.半轴荷法：根据车辆总质量、前后轴距、车辆总高度和重心高度等参数，以及轮胎胎面宽度、胎压和胎纵刚度等参数，采用半车模型计算出每个轴的静态轴荷。
1.垂向轴荷计算：根据车辆的减震器性能和车辆在不同路况下的运动特点，采用动力学方程计算出车辆转弯、加速、制动时每个轴的动态轴荷。
2.横向轴荷计算：根据车辆在转弯运动时，车轮与地面之间产生的侧向力大小和方向，计算出车辆前后轴的横向轴荷。
3.纵向轴荷计算：根据车辆在加速、制动过程中，车轮与地面之间的纵向力情况，计算出车辆前后轴的纵向轴荷。
在整车轴荷计算过程中，还需要考虑以下因素：1.负载分配：根据车辆使用的实际情况，合理分配车辆载荷，确保每个轴或轴组的轴荷均衡。
2.轮胎参数：轮胎的胎面宽度、胎压和胎纵刚度等参数对轴荷计算有一定影响，需要充分考虑这些参数。
3.轮胎动力学特性：轮胎与地面之间的摩擦力和侧向力等特性对轴荷计算有重要影响，需要根据实测数据或理论计算得到。
4.地面情况：地面的粗糙度、湿滑情况等对轴荷计算也会有一定的影响，需要考虑这些因素。
总之，整车轴荷计算是一个复杂的过程，需要综合考虑车辆结构特点、负载分配、轮胎参数以及地面情况等因素。
只有通过准确计算和合理分析，才能保证车辆的安全性和稳定性。
基于轴荷分配的6×2牵引车前桥悬架刚度匹配分析
基于轴荷分配的6×2牵引车前桥悬架刚度匹配分析陈立炜;张瑞亮;范政武【摘要】针对双转向车辆一、二桥轴荷分配不均的问题,根据多轴车型的特点,运用Hypermesh建立钢板弹簧有限元模型并生成模态中性文件,利用ADAMS/View建立了某6×2双转向前桥牵引车刚柔耦合多体动力学模型,并通过轴荷计算值与实测值的比较验证了模型的可信性.分别在空载、中高载以及满载工况下对该车辆进行行驶仿真,通过轮胎受力分析轴荷变化,对一、二桥板簧悬架刚度进行匹配,兼顾乘坐舒适性得出最佳的参数匹配值,达到了优化轴荷分配的目的.【期刊名称】《汽车技术》【年(卷),期】2016(000)005【总页数】6页(P6-10,14)【关键词】双前桥;轴荷;板簧;刚度;匹配【作者】陈立炜;张瑞亮;范政武【作者单位】太原理工大学,太原030024;太原理工大学,太原030024;江铃重型汽车有限公司,太原030032【正文语种】中文【中图分类】U463.1近年来，我国公路运输业迅猛发展，多轴商用车得到了大规模普及，其中双转向前桥车型增长迅速，但目前国内外针对双转向前桥车型的相关研究比较欠缺。
因其结构的特殊性，此类车型在使用过程中较易产生诸如轮胎异常磨损、转向盘抖动、轮胎摆振等问题［1］。
其中轮胎异常磨损有多种原因，轴荷分配不合理是重要因素之一。
悬架系统对轴荷的分配起到关键作用。
双前桥车型的悬架型式多为非平衡式，对于平衡式悬架车型可用传统的方法计算其轴荷，但对于非平衡式悬架车型由于影响因素多且复杂，使用传统的轴荷计算方法无法达到理想的精度［2］。
如果轴荷分配不当，一、二桥轮胎则可能产生因所受载荷不均导致的异常磨损，使得车辆的维护成本升高并且影响用户的使用感受。
针对这一问题，传统的解决方法需要对板簧参数进行多次调整及反复试制及试验，耗费大量时间及资金。
本文运用多体动力学分析方法，通过ADAMS/View建立某6×2双转向前桥牵引车多体动力学模型，对不同工况下的车辆行驶状况进行仿真分析，并对转向桥悬架系统的刚度参数进行匹配，以实现一、二桥轮胎的载荷平衡，改善轮胎的磨损情况。
多轴汽车轴荷的分析与计算
多轴汽车轴荷的分析与计算多轴汽车轴荷的分析与计算是对汽车各个轴的重量分布进行评估和计算的过程。
在汽车设计和性能分析中，了解和控制车辆各个轴的轴荷分布非常重要，对汽车的稳定性、平衡性和操控性能都有着直接的影响。
本文将围绕多轴汽车轴荷的分析与计算进行详细的介绍和讨论。
在进行多轴汽车轴荷的分析与计算时，首先需要了解每个轴承载的重量。
汽车的重量主要分为整车重量和空重两部分。
整车重量是车辆装配好后的总重量，包括车身、底盘、发动机、传动系统等所有部件的重量。
而空重是车辆在未装配任何物品时的重量，主要包括车身、底盘、发动机、传动系统等固定部位的重量。
了解整车重量和空重，可以根据设计参数和经验，对车辆的各个轴承载的重量进行初步估算。
在估算各个轴承载重量后，接下来需要进行轴荷的分析与计算。
轴荷指的是车辆在运行过程中，各个轴所承受的垂直载荷。
轴荷的大小会对车辆的悬挂系统、制动系统、转向系统等产生影响，因此需要进行合理的计算和评估。
轴荷的分析与计算主要包括两个方面：静态轴荷和动态轴荷。
静态轴荷是指车辆静止时各个轴承载的重量。
动态轴荷是指车辆在运行过程中，加速、减速、转弯等各个工况下轴承载的重量。
静态轴荷和动态轴荷的计算方法不同。
对于静态轴荷的计算，可以采取以下步骤：首先，根据车辆的整体重量以及轴距、悬挂系统、车身结构等参数，按比例估算各个轴承载的重量。
然后，根据车辆静止时的安装位置和重心位置，通过静力平衡的原理，计算各个轴承载的重量。
最后，通过实际测试或数值仿真的方式，对计算结果进行验证和调整。
对于动态轴荷的计算，需要考虑车辆在加速、减速、转弯等工况下的轴承载重量的变化。
一种常用的方法是采用转向组角动力学原理，根据车辆的速度、加速度、曲率等参数，计算各个工况下的轴承载重量。
另一种方法是通过实际测试和测量，获取车辆在不同工况下的轴荷数据，并进行分析和统计。
需要注意的是，多轴汽车轴荷的分析与计算是一个复杂的过程，需要考虑许多因素，如车辆的结构、悬挂系统、动力系统、车速、路况、驾驶员行为等。
重型卡车双前桥转向系统开发计算说明书
编号北奔威驰8×4宽体矿用车1950轴距转向系统开发计算说明书编制审查审定标准化审查批准包头北奔重型汽车有限公司研发中心2010年7月22日1 计算目的双前桥四轴车在转向过程中，理论上要求所有车轮都处于纯滚动，或只有极小滑动，为达到这一目的，要求所有车轮绕一瞬时转动中心作圆周运动。
每个转向桥的梯形角匹配设计，是为满足车轮的理论内外转角特性曲线与实际内外转角特性曲线尽可能的接近；第一、二转向前桥转向摇臂机构设计是为了让第一、二转向前桥最大内转角与轴距之间的理论关系与实际关系尽可能的相匹配。
本次计算是为新开发的8×4宽体车XC3700KZ 匹配北奔高位宽体前桥的转向系统中转向传动机构和转向动力机构中各元件的选型及尺寸提供理论依据。
2 采用的计算方法、公式来源和公式符号说明符号定义及赋值如下：1α为第一转向前桥外转角，1β为第一转向前桥内转角 2α为第二转向前桥外转角，2β为第二转向前桥内转角1L 为第一转向前桥主销中心线与地面的交点到第三桥轴线的距离 2L 为第二转向前桥主销中心线与地面的交点到第三桥轴线的距离3 计算过程及结果 3.1 转向动力系统参数计算3.1.1 原地转向阻力矩计算① 状态一：第一、二转向桥载荷按标准载荷13T 计算 已知参数如下：第一转向桥、第二转向桥的轴荷为1G =2G =13000×9.8=127400 N 轮胎气压1P =0.77Mpa滑动摩擦系数μ=0.6（干燥土路）滚动摩擦系数f =0.035（干燥压紧土路推荐0.025-0.035） 轮胎自由半径0r =685mm 轮胎静力半径1r =670mm 侧偏距a =204mm内轮最大转角max α=35.74°[借用现有一桥拉杆及垂臂W3400112AE 极限内转角]（新设计垂臂936 463 00 01使转角能达到车轮极限转角38度）轮胎宽度1B =375mm轮胎接地面积8212BK ==175782mm ，K=132.6mm主销内倾角Φ=6°对于单桥的原地转向阻力矩，有如下计算方式： A.按半经验公式计算131P G 3μ＝半M =77.012740036.03 =10364271 N.mm =10364 N.mB.按采用雷索夫公式()2s 201r r 0.5a f G -+⋅⨯μ＝雷M=127400×（0.035×204+0.5 ×0.6×22670685-）=6358499 N.mm =6358 N.mC.采用经验公式max11sin sin a G a G αφμ＝经⋅⋅⋅+⋅⋅M=127400×204×0.6+127400×204×sin6°×sin35.74° =17181 N.mD.算术平均求阻力矩为了使计算更趋合理，避免上述四种公式单独使用时与实际工造成的误差，故用以上三种方式求得的阻力矩的算术平均值作为静态原地转向阻力矩0s M 。
基于力矩分配法的多轴汽车轴荷分配的研究
184 中国设备工程 2018.07 ( 上 )
图 3 二、三桥轴距对轴荷影响
从图 3 可见，随着轴距 L1 的增加，1、2 轴轴荷会 相应的变大和减小；轴距 L3 的增加，1、2 轴轴荷会同时 增加。通常情况下，后双轴为平衡悬架结构可以一起计 算轴荷。为保证轴荷的平均分配，在理论设计中前双轴 与后双轴轴荷应与总质量的比重为 17%、17% 和 66%。 实际考虑到车轮的半径及车架弯矩增大的情况，此车前 轴距选择 1850mm、后轴距选择 5600mm 较为合适。
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China 中国 Plant 设备
Engineering 工程
基于力矩分配法的多轴汽车轴荷分配的研究
吴迪，朱大华，裴泽健 （东风华神汽车有限公司，湖北 十堰 442000）
参数 L1/mm L2/mm L3/mm L4/mm L/mm
数值 0
1800 5270 6620 3100
表 1 多轴车辆参数
参数 K1/N·mm-1 K2/N·mm-1 K3/N·mm-1 K4/N·mm-1
M/kg
数值 848 848 3100 3100 21500
参数 a1/mm a2/mm a3/mm a4/mm g/m·s-2
关键词：轴荷；多轴汽车；悬架刚度；轴距 中图分类号：U467.1 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2018）07（上）-0183-02
随着车辆载重的增加，汽车的轴数也在增加。多 轴汽车在紧急刹车和转弯过程中，轴荷的瞬间变化也较 大，对于车辆的安全性也无法保障。对于汽车轴荷简单 的等效估算（静力平衡法），已经无法保证轴荷的设计 准确性。尤其是多轴汽车，计算误差更大，结果无法满 足设计需求。车辆整体简化为所需要的弹性系统来研究， 该方法能较准确的计算出多轴汽车的轴荷分配关系。
轴荷分配计算公式
轴荷分配计算公式轴荷分配，这可是个在车辆工程、机械设计等领域相当重要的概念。
咱们今天就来好好聊聊轴荷分配计算公式。
先来说说轴荷到底是啥。
简单讲，轴荷就是车轴所承受的载荷重量。
那为啥要研究轴荷分配呢？这就好比你挑担子，要是两边重量不均衡，走起来就费劲，还容易摔跤。
车也一样，轴荷分配不合理，不仅影响操控性能，还可能影响安全性和舒适性。
那轴荷分配的计算公式是咋来的呢？其实啊，它是通过对车辆的结构、重量分布等各种因素进行综合分析得出来的。
一般来说，常见的计算公式会涉及到车辆的总重量、轴距、前后悬架的刚度等等参数。
比如说，咱们假设一辆小汽车，总重量是 1500 千克，轴距是 2.5 米，前悬架刚度是 500 牛/毫米，后悬架刚度是 400 牛/毫米。
通过一系列复杂但有规律的计算，就能得出这辆车的前后轴荷分配比例。
我想起之前有一次，我在路上看到一辆车，开起来有点晃晃悠悠的。
后来一了解，发现就是轴荷分配出了问题。
那辆车经过改装，加重了后备箱的东西，结果导致后面轴荷过大，前轮抓地力不足，开起来就不稳当。
这就充分说明了轴荷分配的重要性。
再深入一点说，不同类型的车辆，轴荷分配的要求也不一样。
像货车，就得考虑载货的重量和分布；客车呢，要考虑乘客的座位布局。
而且，随着车辆技术的不断发展，新的材料、新的设计理念出现，轴荷分配的计算也在不断改进和优化。
在实际的工程应用中，计算轴荷分配可不能马虎。
得精确测量各种参数，使用专业的软件进行分析。
有时候，为了达到理想的轴荷分配，还得对车辆的结构进行调整，比如改变悬架的参数、调整重心位置等等。
总之，轴荷分配计算公式虽然看起来有点复杂，但它对于车辆的性能和安全可是起着至关重要的作用。
咱们搞这方面研究和设计的人，可得把这事儿弄明白了，才能造出更好、更安全的车来。
希望今天讲的这些能让您对轴荷分配计算公式有个初步的了解，要是以后您在这方面还有啥想知道的，咱们再接着探讨！。
计算车辆质心与轴荷分配
计算车辆质心与轴荷分配对于一个车辆，质心是指它在三维空间中的重心位置，而轴荷分配则是指车辆的重量在各个轴线上的分布均衡程度。
计算车辆质心与轴荷分配是非常重要的，因为它们直接影响着车辆的稳定性、操控性和安全性。
计算车辆质心通常需要确定车辆各个组成部分的质量分布和位置，并根据它们的质量和位置计算出车辆的整体质心位置。
而轴荷分配则需要根据车辆质心位置和车辆总重量来计算各个轴线上的荷载分布。
接下来，我们将详细介绍如何计算车辆质心与轴荷分配。
首先，计算车辆质心的位置需要考虑车辆各个组成部分的质量与位置的乘积之和。
可以将车辆划分为若干个部分，如车身、发动机、悬挂系统、转向系统等。
对于每个部分，可以测量它们的质量，并确定它们的重心位置。
然后，根据质量和重心位置的乘积之和除以车辆总质量，即可得到车辆质心的位置。
例如，假设车辆总质量为M，车身质量为m1，重心位置为d1；发动机质量为m2，重心位置为d2；悬挂系统质量为m3，重心位置为d3；转向系统质量为m4，重心位置为d4、那么，车辆质心位置的计算公式可以表示为：质心位置=(m1*d1+m2*d2+m3*d3+m4*d4)/M在实际计算中，可以使用测量工具或称重仪器来获取车辆各个组成部分的质量，并使用几何测量仪器来测量它们的重心位置。
接下来，计算车辆的轴荷分配需要考虑车辆质心的位置和车辆总重量。
车辆的总重量可以通过称重仪器来测量，而轴荷分配可以通过以下公式计算：前轴荷载=M*(距离后轴距离/轴距距离)后轴荷载=M*(距离前轴距离/轴距距离)其中，轴距距离是指前后轴之间的距离，距离前轴距离和距离后轴距离是指车辆质心距离前后轴的距离。
通过这个公式，可以计算出车辆在前轴和后轴上的荷载分布情况。
需要注意的是，在实际计算中，可能还需要考虑其他因素对轴荷分配的影响，比如悬挂系统的刚度、车辆加速度和制动力等。
这些因素都可能会影响到车辆在不同行驶状态下的轴荷分配情况，因此在进行计算时需要综合考虑这些因素。
整车轴荷计算方法
4.897704918 t
前轴总轴荷为： 后轴总轴荷为：
4.9+4.5= 9.4 33.6+5=3 8.5
有部件的重量及其负载的总和等于等于车辆的轴荷之和。
力所形成的扭矩之和，即符合杠杆原理。 2×L2）
32m ，黏土密度为1.7/T *m （装载质量为33000kg），安息角
一、在计 算过程中 的几个原 则
1、向下的作用力总和等于向上的作用力的总和，即车辆所有部件的重量及其负载的
2、单点周围的重力所形成的扭矩之和等于该点周围反作用力所形成的扭矩之和，即 （动力×动力臂=阻力×阻力臂，用代数式表示为F1×L1=F2×L2）
二、计算 中所需要 的几何参 量如下图 所示
AT 是 平衡悬架 中心到前 轮中心的 距离；
1、货箱尺寸：5600×2300×1500（内部尺寸）容积为:19.32m ，黏土密度为1.7/T 为45°,副车架带自卸系统+货箱总重为5500kg；
2、整车 （二类底 盘）相关 参数 整 备质量： 9500kg, 整备状态 下：前轴 荷为： 4500kg, 中后轴 荷： 5000kg； 其几何尺 寸如下图 所示：
C是 前轮中心 到负载重 心的距 离；
U是 负载的重 量；
UF 是 负载施加 前轮轴 荷；
UR 是 负载施加 后轮轴 荷；
将前轮看 成是杠杆 的支点， 即有如下 的计算公 式成立：
C*U=AT*U R; （1） U=UF+UR ；（2）
下面以某 6X4自卸 车为例简 要说明一 下其轴荷 的计算方 法： 该车的主 要参数如 下：
在满载静 止的工况 下
据公式 （1）知
UR=（C*U）/AT
设计输入
C mm
多轴车辆轮荷计算方法研究
多轴车辆轮荷计算方法研究多轴车辆轮荷计算方法研究多轴车辆的轮荷是指每个轮子所承受的荷载，它是保证车辆行驶平稳、安全的重要因素之一。
因此，准确地计算多轴车辆的轮荷是很有必要的。
通常，多轴车辆的轮荷计算方法可以从车辆动力学原理出发。
根据万斯定理，车辆行驶时，车轮会受到来自车身的纵向荷载、侧向荷载和横向荷载等力，这些力会分别作用于每个轮子的支撑点。
因此，通过分析车体的受力情况，可以计算出每个轮子所承受的荷载。
在计算多轴车辆的轮荷时，需要综合考虑车辆各部件的重量和重心位置、车速、路况等因素。
此外，还需要考虑到车辆差速器、变速箱等部件的传动效率、车轮的滑动情况等因素。
据此，可以得出多轴车辆的轮荷计算公式如下：l1 = (Fx+mga×h-a×sinα)×(l2+l3)/(2×l2+l3)l2 = (Fx+mga×h-a×sinα)×l3/(2×l2+l3)其中，l1、l2、l3依次表示前、中、后排轮子的轮距；Fx为车辆行驶时车身所受的总纵向荷载；m为车辆重量，g为重力加速度；h-a为车辆重心与前轴距的距离；α为上坡或下坡的坡度角度。
从以上公式可以看出，在计算多轴车辆的轮荷时，需要确定车辆重心、纵向荷载、坡度角度等参数。
因此，在实际应用中，需要对车辆进行定位和测试，以获取各项参数的准确数值。
此外，还需要考虑到车辆运行状态的变化，如弯道行驶时的横向力、制动时的纵向力等因素，以保证轮荷计算的准确性。
总之，多轴车辆的轮荷计算方法是一项比较复杂的工作，需要结合车体力学和动力学原理，以及车辆的实际运行状态进行分析和计算。
准确预估每个轮子的轮荷可以有效提高车辆的行驶安全性和稳定性。
除了以上所述的公式之外，还有一些其他的多轴车辆轮荷计算方法，比如称重法、模拟法、理论分析法等。
下面针对这些方法进行一些简要的介绍。
称重法：此方法是利用车辆在特定工况下的轮荷进行测量，并根据测量结果进行分析、计算。
四轴铰接客车轴荷计算方法研究
附着系 数。
2
建立 计 算 模型
根据 ECAS 系统控 制 原理 不同 ， 计算 模 型 分 为两
种。 2.1 后桥 与随动 桥的气 囊连通 方案 此 方案的 ECAS 控 制原理如 图 1 所示。后 桥气囊 与
1
计算 模型的假设
本 文 的研究对 象 是一 款 18 m 纯电动 四轴铰接 客
所 以 理 论上 后 桥 与 随动桥气囊连通， 气 囊 内 气 压 相同 ， 即 4:2。 随动桥 轴荷的大 小与气 囊数量 成正 比， 计算模 型 如图 2 所示 。
图1
控制原理图
图2
计算模型
女， ， 工程硕士； 工程师； 主要从事客车整车设计与研究工作。 作者简介:杜微微（1982-）
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客
车
技
术
与
研
究
2017 年 12 月
根据图 2 可 列如下方 程： 以后车 为研究对 象有： Y +Y 3+Y 4-G 2=0 G 2× （L 3-L 6） -Y 3 × L 3-Y × （L 2-L 5） =0 Y 4=Y 3 /2 以前车 为研究对 象有： G 1+Y -Y 1-Y 2=0 G 1 × L 4+Y × （L 1+L 5） -Y 2 × L 1=0 （1） 联解式 ~式 （5） 可得 Y =G 2× （L 3 -3L 5 ） （ / L 3 +3L 2 -3L 5 ） Y 1=G 1+Y （G 1× L 4+Y × L 1+Y ×L 5） /L 1 Y 2= （G 1×L 4+Y ×L 1+Y ×L 5） /L 1 Y 3=2G 2×L 2（ / L 3+3L 2-3L 5） Y 4=G 2× L 2（ / L 3+3L 2-3L 5） 式 中： Y 为 铰接 盘 受到 的 垂 向 力 ； G 1、 G 2 分 别为 前 、后 车 随 动转向 桥轴荷。 总重 ； Y 1~Y 4 分别为 前、 中、 后、 2.2 后桥与随 动桥气 囊各自独立联解 方案。 在后桥 此 方案的 ECAS 控 制 原理是在 图 1 基 础 上 ， 与 随动 桥 之 间 增加 一 个 电 磁 阀，单 独 控 制随 动 桥 气 囊 ， 从而各桥气囊 均独立 控制。 此时 轴荷 的计算模型 为超静 定结构， 无法 运用静 力平衡 方法求 解。 曾 经建 立 过如 图 3 所示 在 建 立 计算 模 型 的 过程 中， 轮 胎 与悬架 为 刚 的 模 型， 即 假 设汽车 纵 梁 为 一 连 续 梁 ， 结果与 性 支承 ， 运 用 超 静定理 论 的力法 或位移 法 求 解， 分析发现 实际 情况相差 甚远 [3-5]。后经过多方 查阅资 料， 应 将其视 为弹性 支承 [6-8]， 轮胎 及悬架是 弹性元 件， 为此， 建立 如图 4 所示 的模型。 （4） （5） （1） （2） （3）
汽车重心及轴荷分配计算
一、整车重心及轴荷分配计算：之巴公井开创作
1.车辆各部件重心位置
2.部件重心位置列表
x,y——部件重心位置
m——部件重量
3.重心位置及轴荷验算：
轴荷计算：
公式：G2=∑mixi/L （1）G2——中、后轴轴荷 kg
mi，xi——部件重量和部件重心水平位置
L——汽车轴距+650 ㎜
将列表数据带入公式（1）
G2=18900㎏前轴 G1=6100㎏（24.4%）
按汽车厂提供数据，前轴允许载荷6500㎏,中，
后轴允许载荷19000㎏
结论：满足使用条件。
汽车重心纵向位置计算：
公式： L1=G2L/G L2=G1L/G
G——汽车总质量
代入数据： L1=3780㎜ L2=1220㎜
满载时汽车重心高度计算：
公式：h=∑miyi/G (2)
yi——部件重心高度 h——汽车重心高度
将列表数据代入公式（2）
h=1770㎜
空载时汽车重心高度计算：
仍用公式（2），减去垃圾重量
hg=1174㎜
二、汽车侧翻条件验算：
公式：tgβ=B/2h (3)
β——汽车侧倾稳定角 B——汽车轮距 B=1860㎜
代入数据：tgβ=0.792 β=38.3°≥32°
结论：满足使用条件。
三、危险工况校核计算：
该车在垃圾箱满载，用拉臂钩将垃圾箱拉上车，垃圾箱后轮临界脱离地面时，以汽车不翘头（即前轴负荷≥0）为平安。
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分别计算结果如表 ２所示。
表２ Ｂ型超野车对 比结果 ／ｇ ｋ
又 ｛ 簧 非 ： ＝ ＋
（ ５ ）
通过以上两个实例分析可 以得到 ， 轴距 （ 二轴 三桥 ） 较长时非平衡式前悬架对前一、 二轴 的轴荷不 存在太大影 响。但短轴距 （ 二轴 一三桥 ） 的四轴汽 车， 非平衡式前悬架对前一、 二轴的轴荷有较大影响 ， 特别是在超载情况下前一、 二轴荷相差较大 。 所以短 轴距（ 二轴 三桥） 的四轴车前悬架应尽量采用杠杆
Ｗ ａ ｇ Ｘｉ ｎ ｎ，Ｚ ｕ Ｙｕ－ ｉ ｈ ｘ ａ，Ｈｕ Ｈｏ — ｉ ｎｇ ｘ ａ
（ ｅ ｉ Ｏ Ｏ ｏ ｒＣ ．Ｌｄ Ｂ ｌｎ １２ ０ ， ｈｎ ） Ｂ ／ Ｔ Ｎ ｍ ｔ ｏ ，ｉ， ｅｉ ｑＦ ｏ ｌ ｇ ０２ ６ Ｃ ｉ ａ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ａｘｅ ｗ ｉ ｈ ｓｏ ｅ ｏ ｅ ｍｏ ｔ ｍｐ ｒ ｎ ｓ ａ ａ ｔ ｒ ｆ ｅ ｉｌ ．Ｔ ｅｍａ ｓｄ ｓｒ ｕｉ ｎ ｗ ｌ ｇ ｅ ｔ ｆ ｅ ｃ ｅ ｌ ｅ ｇ ｔ ｎ ｆ ｈ ｓ ｏｔ ｔ ｉ ｔ ｉ ａ ｍＢ ｓｐ ｒ ｍｅ ｅ ｈ ｃｅ ｈ ｓ ｉ ｉ ｔ ｉ ｒ ａ ｙ ｉ ｌ ｎ ｅ ｖ ・ ｏｖ ｔｂ ｏ ｌ ｌ ｎｕ ｉ ｈ ｄｅ ｐ ｒｏｍａ ｃ ｕ ｈ ａ ａ ｌｎ ｂ ｌ ｙ， ｒ ｆ ｃ ａ ｉ ｔ ｎ ｔ ｂｌ ｙａ ｄ ｓ ｒ ｉｅｌ ｅｏ ｒ ．Ｉ ｉ ａ ｔ ｌ ａ ｃ ｌｕ ａ ｏ ｔ — ｅ ｒ ｎ ｅ ｓ ｃ ｓｈ ｕｉ ｇ ａ ｉ ｔ ｔａ ｉ ｂ ｌ ｙ ａ ｄ ｓａ ｉ ｔ ｎ ｅｖ ｃ ｉ ｆ ｅ ｎ ｔ ｓ ｒ ｃｅ， ａｃ ｔ ｎ ｍｅｈ ｆ ｉ ｉ ｉ ｆ ｉ ｔ ｈ ｉ ｌ ｉ ｏ ｎ ｔｅ ａ ｌ ｓ ｒ ｕ － ｘｅｖ ｈ ｃｅ ｗ ｔ ｏ ｃ ｍｐ ｎ ａ ｎ ｏ ｔ ｕ ｐ ｎ ｉｎ ｏ ｒｎ ｘｅ ｓｉ ｔ ｄ ｃ ｄ ｄ ｏ ｘｅ ｍｅ ｓｆ ｒ ａ ｌ ｅ ｌ ｈ ｎ － ｏ ｅ ｓ ｔ ｇｆ ｎ ｓ ｅ ｓ ｎ ｆ ｔ ｗｏａ ｌ ｓｉ ｒ ｕ ｅ ．Ｂ ｓｎ ｉ ｈ ｏｆ ｏ ｉ ｉ ｉ ｒ ｓ ｏ ｏ ｔ ｎ ｏ ｙ ｕ ｉｇ ｔ ｓ ｈ ｍｅｈ ｄ，ｃ ｍｐ ｒ ｔ ｅｙ ａ ｃ ｔ ｓ ｔ ａ ｅ ａ ｈ ｅ ｅ ｅ ｏ ｎ ａ ｋ ｇ ｅ ｉｎ ｏ ｉ ｋ ｎ ｅ ｃｅ ｍｐ ｒ ｎ ｆ ｒ ａ ｏ ｔｏ ｏ ａ ａｉ ｌ ｅ ｒ ｅ ｒ ｕ ｎ ｂ ｃ ｖ ｄ ｗｈ ｎ ｄ ｉ ｇｐ ｃ ａ ｅ ｄ ｓｇ ｆ ｈ ｓ ｉ ｄ ｏ ｖ ｈ ｌ ．Ｉ ｏ ｔ ｔｉ ｏ ｖ ｅ ｅ ｌ ｃ ｉ ｔ ｆ ｉ ａ ｎ ｍ ｔｎ ｉ ｃ ｎ ｂ ｗ￣ｄ ｒｏ ｔ ｚｎ ｅ ｉ ｒ ｐ ｓ ｌ． ａ ｅｐ ｄ ｏ ｅ ｆ ｐ ｍｉｉ ｇ ｄ ｓｇ ｐ ｏ ａ ｓ ｉ ｎ ｏ Ｋｅ ｒ ｓ ｘｅ ｍａ ｓ ｆ ｎ ｏ ａ ｌ ｎ － ｏ ｅ ｓ ｔ ｇ ｆ ｎ ｕ ｐ ｎ ｉｎ； ｕ — ｘｅ ｖ ｈ ｃｅ ｙ ｗｏ ｄ ：ａ ｌ ｓ ；ｒ ｔ ｏ ｔ ｘｅ； ｏ ｃ ｍｐ ｎ ａｉ ｒ ｔｓ ｓ ｅ ｓｏ ｆ ｒ ａ ｌ ｅ ｉｌ ｗ ｎ ｏ ｏ
中图分类号 ：Ｈ ２ Ｔ １３
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：ｏ ６ ４ １ （ ｏ １ ０ － ０ ５ ０ １ｏ — ４ ４ ２ １ ）４ ０９ － ２
Ａ ａ ｃ ｌ ｔ ｎ ｍ ｅ ｈ ｄ ｏ ｈ ｘ ｅ ｗｅ ｇ ｔ ｆ ｒ ｆ ｕ — ｘ ｅ ｖ ｈ ｃｅ ｃ ｌｕ ａ ｏ ｔ ｏ ｎ ｔ ｅ ａ ｌ ｉ ｈ ｏ ｏ ｒ － ｌ ｅ ｉｌ ｉ ａ
图 ２３ 示。 、所
＋ Ｌ ｂ＝ｍｇ 。 Ｌ Ｆ ＝Ｆ １ ２
（） ２ （） ３
假设 ： 二轴轴荷平均分配 ， 一、 可得如下公式 ： 其中： ｍ为汽车总重量 ； ｇ为重力加速度 ； ＝ Ｆ
收稿 日期 ：０ １ ０ — ０ ２ １— ５ ３
此简化关系中忽略以下两点 ： 前一轴为双后桥间 车架的弯曲变形 ； 前一轴为双后桥车架上翼面离地高
联立式（ ） （ ） （ ） １ 、２ 、６ 可得 Ｆ 、２Ｆ １Ｆ 、 ３
４ 实 例 说 明 下面以几款越野汽车为例 ， 对计算结果与传统的 并具有较强的可操性。此方法不仅对双前轴 为非平
计算结果进行对比。 （ ） 已 知 ： 型 越 野 汽 车 参 数 如 下 ：ｍ 为 １ Ａ
１１０ ｇ ｇ为９８ ／ ｍ非为 ８０ ｇ ｍａ为 ８０ ｇ ４ ８ｋ ； ．ｍ ｓ； ｌ ３ｋ； ， ２ ￣ ３ｋ； ｍ 非为 ２ １ｋ ； 。 １０ ｒ Ｌ ３ ２０ ｇ Ｌ 为 ８ ０ ｍ；ｂ为 ５７ ｍ Ｌ 为 ａ ２５ ｍ； ｃ ２ ８ｍ １为 ８８ ／ ｍ；｝ ８４ ｍ； ４Ｎ ｒ Ｊ ａ ２为 ８ ８ ／ ｍ；ｋ ４Ｎ ｒ ａ ３为
到 的结果 相差 较远 。 （ ）已知 ： ２ Ｂ型越 野汽 车 （ 载 、 距加 长 ） 数 超 轴 参
图 ３ 悬架变形简化关系图
如下 ： ｍ为 ５００ ｇ ｇ为 ９ ８ ／ ００ ｋ ； ．ｍ ｓ； ｍ 为 ８ ０ ｇ ｍ 非为 ８ ０ ｇ ｒ３ 悱 ３ｋ； ２ ３ ｋ ；ｒ￣为 ２ １ ｋ ；ａ ｔ ２ ０ ｇ Ｌ
［ 哈尔滨工业大学理论力学 教研组． ３ ３ 理论力学 ［ ・ Ｍ］北京 ： 商等教
将上述参数按照传统计算方法和新的计算方法
育 出版 社 。９ ８ １９ ．
・
９ ・ ６
６ ６ Ｎ ｒｍ。 ４０ ／ ａ
与将悬架刚度与轴距等引入所建立的协调方程 共同建立的方程组 ， 可简便 、 准确的计算出各轴轴荷 ，
衡式悬架的四轴汽车轴荷计算 ， 而且对于有三组 以上
相互独立的悬架汽车的轴荷计算都是可行和必要的。
参考 文献 ：
［］ 张洪欣． １ 汽车设计（ ］ Ｍ ．北京 ： 机械工业出版社 ， ９・ ｌ５ ９ ｆ ］ 余志生．汽车理论［ ］北京 ： ２ Ｍ． 机械工业出版社 ， ０・ ２ ２ ０
设计提供真实的依据 ， 要较准确计算非平衡式双前 轴的轴荷必须引入一协调 方程 。此协调方程将 四轴
上各轴的悬架 刚度与各轴 的非簧载质量和各轴轴距 联 系 起来 ， 同建 立一 线性关 系 】 共 。
图 １ 轴荷分析图
３ 新计 算方法
理论上在双前轴为非平衡式悬架 的四轴汽车前
一
２ 传统计 算方法
为 １０ｍ Ｌ ８０ ｍ； ｈ为 ５７ｍ Ｌ ２５ ｍ； 。为 ３４ ｍ ７ １ ｍ；后 Ｉ为
由图分析可得以下方程：
＝
（） ４
式 中： 一 轴 悬 架 的 变 形 量 为：ｓ 前 ＝ｍ 簧 ／ｔ ｔｇ Ｊ Ｉ ｝ Ｆ簧 Ｊ， 为前一轴悬架刚度； 。／ ｜ ５ｉ ｝ 前二轴悬架的变形量
性等 ） 和轮胎使 用寿命都有很 大影 响… 。对双前轴为非平衡 式的四轴汽车的轴荷计 算引 出一种 计算方 法， 以
便 在双前轴为非平衡式悬 架的 四轴汽车的总体设计 中能得到较 准确的各个轴 荷。从 而为 总体 方案 的优 化提
供 重要依据 。
关键词 ：轴荷 ； 双前轴 ； 非平衡悬架 ； 四轴 汽车
【３ ３ Ｆ ＝Ｆ簧＋Ｆ非 ３ 式 中 ： 簧为前 一轴 簧载质 量 ； 非为前一 轴 非簧载 ｍ， ｍ－
质量 ； ： ｍ 簧为前二轴簧载质量 ； ： ｍ 非为前二轴非簧载 质量 ； ， ｍ 簧为双后桥簧载质量 ； ｓ ｍ 非为双后桥非簧载
Ｆ２
。 — —
－
ｍ
— — —
２ ￣
—
ｇ
— — ＿ ＿ ＿ ＿
根据 以往 的计算经验 ， 对双前轴汽车（ 见图 １ 可 ） 列出以下两个计算公式 ：
Ｆ ＋Ｆ １＋ ３＝ｍ ｇ
。
、
二轴轴 荷有相 等 的时 候 ， 也 只是 在 整 车 质 心 位 但
置在某 一点 上时 ， 即整 车未 必 是 在 满 载 的 情况 下 ， 故
（） １
传统计算方法的结果与实际值存在一定偏差 。为 了 更准确的计算轴荷 ， 笔者 引入 了悬架变形 的关 系， 如
Ｆｔ
一 — — ． — ● ＿ ＿ ＿ ＿ —
－
ｍ
— — — —
ｇ ￣ｔ
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
＿
＿ ＿
－
－
＿
呈
— — ＿
＿ ＿
一
！
一 一
：
（） ６
Ｌ ｂ
Ｆ３－ ｍ３ ￣ｇ
—。 ຫໍສະໝຸດ 平衡式悬 架或者 刚度 可 自动调节 的 主动悬架 。
—
一
ｋ
！二 ｋ ｌ
５ 结
论
ｍ ｌ
传统计算方法 新计算方法
虿 ． ￣ － ， —
３ ７ ８５ ４９ ２７
— —
３ ５ ７ ３ ３ ２３
—
ｂｊ ４ ６ ５ ６Ｏ
图 ２ 悬架变形关系图
由此结果对 比可知 ， 在短轴距 （ 二轴 一 三桥 ） 的 双前轴为非平衡式悬架的四轴汽车轴荷计算 中， 传统 的计算方法得到的前一 、 二轴轴荷与此种计算方法得
为 ： 簧 ／ ＝ 簧 ｋ，： ｓ： ｇ ／ 为前二轴悬架刚度 ； 双 后桥悬架 的变形量为：３ ｍ簧 ／ ３ Ｆ￣ ｋ， 为双 ｓ ＝ ３ｇ ｋ ＝ ３／ ３２ Ｉ 。
ｒ Ｆｌ＝ Ｆ１ ＋ Ｆｌ 簧 非
８８ ／ ｍ；２ ８８ ／ ｍ； 为 ６６ Ｎ ｒ ４ Ｎ ｍ 为 ４ Ｎ ｒ ３ ４０ ／ ｍ。 ａ ａ 将上述参数按照传统计算方法和新 的计算方法
设计 与 制建
・
机械研究与应用 ・
一
种 对 于双 前 桥 四轴 汽 车轴 荷 的计 算 方 法
王 昕， 朱玉 霞 ， 胡红 霞
１２ ｏ ） ｏ ２ ６ （ 北汽福 田汽车股份有限公 司， 北京