半挂车简介

半挂车简介
组长：朱鑫
组员：徐彤彤、周润豪、郑燕杰、赵冬辰、张越
一、半挂车及其分类

1、半挂车及半挂列车的概念： （1）半挂车：由半挂牵引车牵引且部分质量由其牵引车承 受的挂车。 （2）半挂列车：半挂车与半挂牵引车一起称为半挂列车。

2.半挂车的分类

（1）按驱动方式分 牵引车的驱动方式通常有 4×2型、6×4型、6×6型和 8×8型。
布置方式： 在纵梁两端布置圆管型横梁，这样可以增加车架 整体扭转强度，其余采用槽形横梁。根据载荷分 配情况不同采用疏密程度不同的布置方式。其间 距一般在700~1200mm之间。
3、纵梁和横梁的连接
选用贯穿式横梁结构，由于采用了整体横梁减少了焊缝，使焊接变形减少。 同时还具有腹板承载能力大，并且在偏载较大时，能使车架各处所产生的 应力分布较均匀的特点。
空气悬架系统原理图

1．压力调节阀；2、9. 储气筒 ；3、10．排放阀； 4．车轴提升控制阀； 5．提升气囊；6．升降阀； 7．高度控制阀；8．气囊；11．空气滤清器
1.提升支承架；2.车轴支架；3.车轴； 4.橡胶缓冲块；5.提升臂；6.提升气囊
空气悬架系统工作原理
气囊所需的压缩空气通过气压制动系统的溢流阀提 供给储气罐，储气罐压力约为 750 ~ 850 kPa。各气囊由空 气管道互相连通，通过在系统管路上装备各种控制阀来控制 气体的流向与压力大小，使不同车轴在所有车辆运行条件下 所承受的静轴载和动轴载基本相同，通过控制阀调节气囊的 高度快速升降车身，适应各种装载状态的要求，使车高基本 不变，并可在高等级公路上行驶时降低车辆重心高度，提高 车辆的行驶稳定性，减小空气阻力。空气悬架系统的调平阀 根据不同的载荷相应调节气囊的压力，使车辆总能保持恒定 的高度。通过控制升降阀，可以实现对半挂车前轴的提升和 降落。
分为单级、双级和三级齿轮传动。 （1）单级：支承装置结构简单， 但速比不大，手操纵力较大， 只适用于中小型半挂车。
二、支承装置的分类
（ 2）两级：在单级齿轮传动机构的基础上加入一附加的齿
轮箱构成。 齿轮3和4啮合时为无负荷快速升降。
齿轮2和1啮合时为有负荷慢速升降。
适用于装载质量10~30t的半挂车。 （3）三级：三级齿轮传动的支承装置 增加了一级圆柱齿轮减速， 升降速度更慢，手柄操纵力更小。
d——螺杆的节圆直径（mm） L——手柄臂长（mm）(一般300-400mm) i——齿轮传动总传动比
5.接地支承盘
接地支承盘的选择主要由其接地压力决定 为减少接地压力，可采用具有接地盘的接地装置 且具有落地自动找平的滑移垫或底垫，如橡胶式、 球铰式和铰接式的接地装置。

四、牵引连接装置的结构与设计
折叠位置时是靠插销分别插
入不同的孔来定位的。
二、支承装置的分类

4.按支承装置接地拖盘的形式分类： 铰链式、橡胶垫式、球铰式：接地面积大，接地压力相对 较小 滚轮式支承：对地面冲击小，挂车容易移动，对地面接触 压力大。


5. 按支承管截面形状分：有圆管、方管、八角管 支承。
本车采用联动、二级齿轮、基本式、铰接式支承装置，支承管截面为 方管。

按轴数分:1轴、2轴、3轴

按公告长度分:8.6m、10m、11.16m、12.1m、12.5m、13m 按吨位分:9T、15T、20T、22T、25T、26T、28T、30T、31T、 32T 按用途分：一般用途车、专用汽车、特种用途挂车。 按车型分：普通栏板、仓栏半挂、拉煤半挂、自卸半挂、 低平板半挂、集装箱平板半挂、集装厢骨架式运输半挂、 厢式半挂等 。
4、车架宽度

车架宽度与挂车整车的宽度、前后轮距、轮胎 数量、钢板弹簧位置和片数有关。暂定车架宽 度为1130mm（待校核）。
5、车架底板结构
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因木头易腐烂，切下雨时会沉 积雨水，会导致车架生锈，故 采用铁地板。
三、半挂车支撑装置的结构和设计
支承装置作用：
· 半挂车应在前部左右两边设支承装置，以便在牵引力分 离时得以水平放置。 ·支承装置的手摇驱动机构还能升降半挂车前部高度，以利 于牵引车的接挂和拖挂。

(3) 空气弹簧的特点 空气弹簧有比较理想的非线性弹性特性。在相同的载荷
（如 F 1 ）作用下，空气弹簧的静挠度 f 1 比钢板弹簧的静挠 度f1'大很多，因而可以获得较低的振动频率，提高汽车的 行驶平顺性。
(3)空气弹簧的特点

空气弹簧本身的质量比较轻，因而簧下质量小。 又因为气囊内空气介质的内摩擦小，工作时几乎 没有噪声，对高频振动的吸收和隔声性能均良好。 除此之外，空气弹簧的寿命是钢板弹簧的2~3倍。
液压悬架
橡胶悬挂

橡胶悬挂适用于某些需谨慎运输的货物如汽油、电 器元件及危险品等，以及需经常越野路面行驶的车 辆等。它主要有三角形橡胶悬挂和四边形橡胶悬挂 两种形式。
1-悬挂外管；
2-悬挂内管；
3-摇臂； 4-轮胎； 5-车轴； 6-车架
橡胶棒示意图

传统的钢板弹簧悬架以其结构简单、价格便宜、维护安装 简便的特点，过去在半挂车上的应用较为广泛。但随着公 路运输量的日益增长以及对车辆行驶安全性、平顺性的更 高要求，使得钢板弹簧悬架的不足之处日益彰显，从而使 性能更优越的空气悬架取代钢板弹簧悬架逐渐成为一种趋 势。
空气弹簧悬架

(1)空气弹簧分类
a．囊式空气弹簧
a．单曲气囊；b．双曲气囊；c．多曲气囊
b．膜式空气弹簧 根据橡胶气囊止口与接口的连接方式不同，膜式空气弹簧又有约束膜式 和自由膜式两种 。 约束膜式空气弹簧一般用螺栓夹紧密封，源自由膜式空气弹簧则采用气囊 内压力自封。
c．复合式空气弹簧
复合式空气弹簧的结构介于囊式与膜式之间，并 具有膜式空气弹簧刚度较低的特点。复合式空气 弹簧制造复杂，成本略高。
(2)导向机构
由于空气弹簧只能承受垂直载荷，所以在空气悬 架中必须设计导向机构来传递纵向力和侧向力。 在半挂车中通常采用钢板弹簧导向机构。钢板弹 簧不仅起导向作用，也兼起一部分弹性元件的作 用。对于混合式空气悬架来说，汽车的纵向力、 侧向力及其力矩均由钢板弹簧承受，这就要求钢 板弹簧具有很高的强度和刚度。


在此，我们选用阶梯式。
1.2纵梁截面的选择

纵梁截面有工字形、槽形、箱形等。工字形截面 有较高的抗扭强度，且便于与横梁连接。因此， 选用工字形截面。
载质量15t，主截面高300mm左右； 载质量20～30t，主截面高350～450mm；

载质量40～50t，主截面高450～550mm。
查阅型钢规格表，选取型号为 40a 的热轧工字钢。主截面 高为400mm，一般宽为142mm，腹板厚度为10.5mm。

三、支承装置设计
1.支承装置的位置 应保证半挂车在满载时，支承装置上的载质量不超 过半挂车总质量的一半;支承装置相对牵引销中心的 位置。 2.支承装置的高度和行程 支承装置的高度和行程是按总布置确定的半挂车承 载面的高度，并根据支承装置收起时要求的最小离 地间隙确定。
3.支承装置的质量 支承装置应根据半挂车的总质量及支承装置的位置等 参数，求出作用在每一支承装置上的承载质量。考虑 到支承时支承装置的不同步、装载不均性、地面倾斜 以及装载时的冲击载荷等，需要乘以一个附加载质量 系数 K = 1.1～1.3，即为支承装置的支承质量。

下面是几种常几的半挂车图片展示
自卸半挂车
半挂车车架主要形式

1、平板式

2、鹅颈式

3、凹梁式
半挂车的结构与设计
一、总体结构与设计

根据载重要求选择 车头型号 由此我们选择了车头型号
车架形式 以及主要尺寸
我们小组讨论后决定设计一辆 载重25t的货运半挂车
斯太尔 型号ZZ4253N27C1E1N 总质量 轴数 轮胎 25000 3 8
二、支承装置的分类
2.按操纵方式分类：联动支承和单动支承。
单动支承：两边支承装置单独操纵。（应用于重 型货车） 联动支承：两支承装置间加

一个连接杆，只需一边操纵就 可以使两边支承装置同时升降。 （应用于中型货车等）
二、支承装置的分类

3.按支承管的结构分类：基本式和折叠式
折叠式支承管在支承位置和
五、半挂车悬架设计
（一）、 挂车悬架

挂车悬架是把挂车车架与车轴式车轮连接起来的 装置。其主要功能是传递作用在车轮和车架之间 的各种力和力矩，并减轻和消除路面通过车轴传 给车架的冲击载荷和振动，以改善挂车行驶的平 顺性。
钢板弹簧平衡悬架
刚性平衡梁悬架
1．轮胎；2．制动毂；3．中央枢轴；4．平衡梁

1、纵梁

车架的纵梁结构是根据货台形式要求，
相应的有平板式、阶梯式（鹅颈式）、凹梁式三种。
1.1纵梁结构的选用

平板式。整个货台是平直的，且在车轮之上，故有较大 的货台面积。结构简单，制造容易，多用于超重型挂车。 阶梯式。货台平面在鹅颈之后，从而使货台平面降低， 便于货物的装卸和运输。但受力情况不如平板式。 凹梁式。货台平面呈凹形，承载平面较低，便于运输大 型和超高的设备。

一般来说，半挂车载质量 10 ～ 15t ，支承质量为 20t。
半挂车载质量 15～30t，支承质量为 24t。 半挂车载质量 30～60t，支承质量为 32t。


本车车载质量25t，因而支承质量为24t。

4.手柄力的大小及升降速度
手柄力F的计算公式：
Qd F 2 Li
Q——支承装置的支撑载荷（N）
一、对支承装置的要求
（1）在脱挂时能可靠地保证半挂车处在水平位置。
（2）在脱挂和接挂时能迅速升降，且能轻便地调整 其高度。 （3）结构简单，有足够的强度和支撑刚度，工作安 全可靠。 （4）支承装置在半挂车上的位置，应符合半挂车与 牵引车连接装置的互换性尺寸要求。