第1章 专用汽车总体设计1
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货车：运送轻抛货物、载货量多→L大， 机动性要求高→L小
L＝LH＋LJ＋S－LR
注： LH —货厢长度； LJ —前轮中心至及驾驶室后壁的距离； S—驾驶室与货厢之间的距离， 一般S=50~100mm； LR—后悬尺寸
3. 前轮距B1和后轮距B2
N B2 H K G E A C D L
（1）轮距对其他参数、 整车使用性能的影响
二、 专用汽车底盘的选型
1. 选型依据：
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、厢式货车
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
大客车： LR≯60%L，其绝对值≯ 3.5m；
（二） 质量参数的确定
1. 汽车整备质量m0
—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 m0↓10%, 经济性↑8.5% ！
减小m0的措施
（2）m0的估算
式中：η
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0.8~1.0，客车取0.6 ~0.7 AD—整车迎风面积，货车A=B1· H；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） η 0—专用工作装置的机械效率
B影响到整备质量、汽车总宽、 Rmin、横向稳定性和机动性
（2）影响B选择的因素
F
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
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 —轴距； m1、m2—整车前、后轴轴载质量（kg）；
m’2—原车底盘的后轴空载质量。
（2）轴载质量的限值（JT701-88）
10 000 3 000 15 000 5 000 20 000 7 000 30 000 6 000 前轴荷m1(kg)
二、整车总体参数的确定
整车总体参数：
尺寸参数——
外廓尺寸、轴距L、轮距B、前悬LF、后悬LR、接 近角α、离去角β、货车车头长度和货箱尺寸等
质量参数—— 装载质量、整备质量、总质量、轴载质量等
（一）尺寸参数：
1. 外廓尺寸的确定
外廓尺寸规定（ G B1589—89）
公路车车型 外廓尺寸长 外廓尺寸宽
4×2货车
矿用自卸车
大客车
总质量
＜ 60 ＞ 60
3200~4200 3900~4800 4500~5000 5000~6500
ma/t
城市大客车(单车) 长途大客车(单车)
1740~2050
Leabharlann Baidu
4. 前悬LF和后悬LR
（1）前、后悬的确定原则
LF：应有利于固定安装发动机、水箱、转向器等部件
专用汽车的总功率P
Pt P (0.75 ~ 0.90) (kW) (1 2)
2. 专用汽车的比功率计算： 定义 比功率Pd P (kW kg 1 ) ma
(1 3)
一般要求：Pd > 0.006 kW/kg
专用汽车（含汽车列车）比功率推荐值：
总质量ma(kg) <5×103kg ≥5×103kg >19×103kg 比功率Pd范围（kW/kg） 0.015~0.021 kW/kg 0.0075~0.0011 kW/kg 0.00478~0.007 kW/kg
§1-2 专用汽车的总体布置
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。
一、总布置的原则
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
ma — 指装备齐全、并按规定装满客货时的整车质量 ma m0 me mp (1 4)
式中：
mp ——乘员质量（kg），按座位计，65kg/人
4. 轴载质量（轴荷）
（1）轴载质量（轴荷）的计算：
m2
m
i0
xi
L
' m2
(1 5)
m1 ma m2
(1 6)
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：
Pt 1
T
( Pf Pw )
0
(kW) (1 1)
P0
1 ma g f r C A 3 P ( Vmax D Vmax ) 0 T 3600 76140 0
T—汽车底盘传动系的机械效率
操纵稳定性
改装后具有一定的不足转向特性。
tg B 2hg (1 7) (1 8)
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： tg b hg 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）； —路面附着系数，一般取 0.7； —侧倾稳定角（°）； —纵倾稳定角（°）。
校核临界转速ncr :
8
(1 9)
max
(1 10)
（三）制动系统的布置：
改装注意：1)运动无干涉； 主要工作：
2)避免自行制动
管路的布置
储气筒的布置
制动踏板的布置 的布置
附加耗气装置
（四）电路装置的布置
主要工作：
附加耗电装置的电源布置 电器装置的接地布置
汽车最大总质量ma(kg)
后轴荷m2(kg)
7 000
10 000
13 000
2×12 000
5. 轴载质量（轴荷）的分配原则 (1)应使轮胎磨损均匀 (2)应满足汽车使用性能上的要求
符合轴载质量（轴荷）的限制规定 最大静负荷 轮胎负荷系数
轮胎负荷系数 轮胎额定负荷 0.9 ~ 1.0
普通级轿 车 中级轿车
中级以下 客车 大型客车
0.21~0.29
0.065~0.13
2. 装载质量me
（1）影响me的因素： （2）装载质量me
—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10~15%） —越野车指在土路上或越野行驶时所允许的额定装载量
装载质量
3. 总质量ma
≤2.50m （不含后视镜）
外廓尺寸高
≤4.0m （空载、顶窗 关闭）
≤12.0m 货车、越野车 （单台车辆） 客车 单铰接客车 半挂列车 全挂列车 单侧后视镜 顶窗、换气装置 ≤18.0m ≤16.5m ≤20.0m
≤250mm(外宽处)
≤300mm（车高处）
注(轿车)：（1）总长La＝L＋LF＋LR，L—轴距，LF—前悬，LR—后悬； （2）La＝L／C，比例系数C＝0.52~0.66，FF型取C＝0.62~0.66；（3）总宽 Ba＝（La／3）＋（195±60）mm，后座乘3人的轿车， Ba≥1410mm；（4） 总高Ha＝h m＋h p＋h B＋h t，h m—轴间底部离地高，h p—地板及下部零件高， 室内高h B＝1120~1380mm，车顶造型高h t＝20~40mm。
各种改装车
1. 设计的特点
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
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）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
车型 轿车 类别
微型级 普通级 中级 中、高级 高级 微型 轻型 中型 重型
轴距L/mm
2000~2200 2100~2540 2500~2860 2850~3400 2900~3900 1700~2900 2300~3600 3600~5500 4500~5600
轮距/mm
1100~1380 1150~1500 1300~1500 1400~1580 1560~1620 1150~1350 1300~1600 1700~2000 1840~2000 2000~4000
hg
Ga
三、 底盘改装部件的布置
α
F
O
前轮中心线 O O
前轮铅垂线
后轮铅垂线 O
汽车中心线
车架上平面线
α
F
地面线 L 后轴中心线
前轴中心线
汽车中心线
总布置图的基准线
（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 θ：曲轴中心线相对于车架上 平面的倾角(一般θ=1°~ 4°)
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α、离去角β一般>25°，至少≮20°
（2）取值
货车： 一般LF=1.1~1.3m； LR=1.2~2.2m； 长轴距、特长货厢车LR可达2.6m (LR≯55%L)
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
轿车和客车人均整备质量
人均整备质量
车型
微型轿车
/（t
· -1） 人
车型
中高级以 上轿车
人均整备质量
/（t · -1） 人
0.29~0.34 0.096~0.16
0.15~0.16 0.17~0.24
K Z x
1 ~4
（二）传动轴的布置 要求: 应使α1与α2尽量相等且满载静止时≯4°,最大值≯7°
D2 d 2 ncr 1.5 10 (r / min) 2 L 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）。 nmax 0.7 ncr 传动轴最高安全工作转速n :
第一章 专用汽车总体设计
一、专用汽车设计的特点和要求
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
§1-1 概述
导线的布置
2. 轴距L （1）L 对其他参数、整车使用性能的影响：
L 影响到整备质量、汽车总长、Rmin、传动轴 长度、轴荷分配以及Rρ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。
（2）确定L的原则
L＝LH＋LJ＋S－LR
注： LH —货厢长度； LJ —前轮中心至及驾驶室后壁的距离； S—驾驶室与货厢之间的距离， 一般S=50~100mm； LR—后悬尺寸
3. 前轮距B1和后轮距B2
N B2 H K G E A C D L
（1）轮距对其他参数、 整车使用性能的影响
二、 专用汽车底盘的选型
1. 选型依据：
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、厢式货车
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
大客车： LR≯60%L，其绝对值≯ 3.5m；
（二） 质量参数的确定
1. 汽车整备质量m0
—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 m0↓10%, 经济性↑8.5% ！
减小m0的措施
（2）m0的估算
式中：η
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0.8~1.0，客车取0.6 ~0.7 AD—整车迎风面积，货车A=B1· H；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） η 0—专用工作装置的机械效率
B影响到整备质量、汽车总宽、 Rmin、横向稳定性和机动性
（2）影响B选择的因素
F
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
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 —轴距； m1、m2—整车前、后轴轴载质量（kg）；
m’2—原车底盘的后轴空载质量。
（2）轴载质量的限值（JT701-88）
10 000 3 000 15 000 5 000 20 000 7 000 30 000 6 000 前轴荷m1(kg)
二、整车总体参数的确定
整车总体参数：
尺寸参数——
外廓尺寸、轴距L、轮距B、前悬LF、后悬LR、接 近角α、离去角β、货车车头长度和货箱尺寸等
质量参数—— 装载质量、整备质量、总质量、轴载质量等
（一）尺寸参数：
1. 外廓尺寸的确定
外廓尺寸规定（ G B1589—89）
公路车车型 外廓尺寸长 外廓尺寸宽
4×2货车
矿用自卸车
大客车
总质量
＜ 60 ＞ 60
3200~4200 3900~4800 4500~5000 5000~6500
ma/t
城市大客车(单车) 长途大客车(单车)
1740~2050
Leabharlann Baidu
4. 前悬LF和后悬LR
（1）前、后悬的确定原则
LF：应有利于固定安装发动机、水箱、转向器等部件
专用汽车的总功率P
Pt P (0.75 ~ 0.90) (kW) (1 2)
2. 专用汽车的比功率计算： 定义 比功率Pd P (kW kg 1 ) ma
(1 3)
一般要求：Pd > 0.006 kW/kg
专用汽车（含汽车列车）比功率推荐值：
总质量ma(kg) <5×103kg ≥5×103kg >19×103kg 比功率Pd范围（kW/kg） 0.015~0.021 kW/kg 0.0075~0.0011 kW/kg 0.00478~0.007 kW/kg
§1-2 专用汽车的总体布置
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。
一、总布置的原则
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
ma — 指装备齐全、并按规定装满客货时的整车质量 ma m0 me mp (1 4)
式中：
mp ——乘员质量（kg），按座位计，65kg/人
4. 轴载质量（轴荷）
（1）轴载质量（轴荷）的计算：
m2
m
i0
xi
L
' m2
(1 5)
m1 ma m2
(1 6)
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：
Pt 1
T
( Pf Pw )
0
(kW) (1 1)
P0
1 ma g f r C A 3 P ( Vmax D Vmax ) 0 T 3600 76140 0
T—汽车底盘传动系的机械效率
操纵稳定性
改装后具有一定的不足转向特性。
tg B 2hg (1 7) (1 8)
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： tg b hg 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）； —路面附着系数，一般取 0.7； —侧倾稳定角（°）； —纵倾稳定角（°）。
校核临界转速ncr :
8
(1 9)
max
(1 10)
（三）制动系统的布置：
改装注意：1)运动无干涉； 主要工作：
2)避免自行制动
管路的布置
储气筒的布置
制动踏板的布置 的布置
附加耗气装置
（四）电路装置的布置
主要工作：
附加耗电装置的电源布置 电器装置的接地布置
汽车最大总质量ma(kg)
后轴荷m2(kg)
7 000
10 000
13 000
2×12 000
5. 轴载质量（轴荷）的分配原则 (1)应使轮胎磨损均匀 (2)应满足汽车使用性能上的要求
符合轴载质量（轴荷）的限制规定 最大静负荷 轮胎负荷系数
轮胎负荷系数 轮胎额定负荷 0.9 ~ 1.0
普通级轿 车 中级轿车
中级以下 客车 大型客车
0.21~0.29
0.065~0.13
2. 装载质量me
（1）影响me的因素： （2）装载质量me
—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10~15%） —越野车指在土路上或越野行驶时所允许的额定装载量
装载质量
3. 总质量ma
≤2.50m （不含后视镜）
外廓尺寸高
≤4.0m （空载、顶窗 关闭）
≤12.0m 货车、越野车 （单台车辆） 客车 单铰接客车 半挂列车 全挂列车 单侧后视镜 顶窗、换气装置 ≤18.0m ≤16.5m ≤20.0m
≤250mm(外宽处)
≤300mm（车高处）
注(轿车)：（1）总长La＝L＋LF＋LR，L—轴距，LF—前悬，LR—后悬； （2）La＝L／C，比例系数C＝0.52~0.66，FF型取C＝0.62~0.66；（3）总宽 Ba＝（La／3）＋（195±60）mm，后座乘3人的轿车， Ba≥1410mm；（4） 总高Ha＝h m＋h p＋h B＋h t，h m—轴间底部离地高，h p—地板及下部零件高， 室内高h B＝1120~1380mm，车顶造型高h t＝20~40mm。
各种改装车
1. 设计的特点
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
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）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
车型 轿车 类别
微型级 普通级 中级 中、高级 高级 微型 轻型 中型 重型
轴距L/mm
2000~2200 2100~2540 2500~2860 2850~3400 2900~3900 1700~2900 2300~3600 3600~5500 4500~5600
轮距/mm
1100~1380 1150~1500 1300~1500 1400~1580 1560~1620 1150~1350 1300~1600 1700~2000 1840~2000 2000~4000
hg
Ga
三、 底盘改装部件的布置
α
F
O
前轮中心线 O O
前轮铅垂线
后轮铅垂线 O
汽车中心线
车架上平面线
α
F
地面线 L 后轴中心线
前轴中心线
汽车中心线
总布置图的基准线
（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 θ：曲轴中心线相对于车架上 平面的倾角(一般θ=1°~ 4°)
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α、离去角β一般>25°，至少≮20°
（2）取值
货车： 一般LF=1.1~1.3m； LR=1.2~2.2m； 长轴距、特长货厢车LR可达2.6m (LR≯55%L)
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
轿车和客车人均整备质量
人均整备质量
车型
微型轿车
/（t
· -1） 人
车型
中高级以 上轿车
人均整备质量
/（t · -1） 人
0.29~0.34 0.096~0.16
0.15~0.16 0.17~0.24
K Z x
1 ~4
（二）传动轴的布置 要求: 应使α1与α2尽量相等且满载静止时≯4°,最大值≯7°
D2 d 2 ncr 1.5 10 (r / min) 2 L 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）。 nmax 0.7 ncr 传动轴最高安全工作转速n :
第一章 专用汽车总体设计
一、专用汽车设计的特点和要求
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
§1-1 概述
导线的布置
2. 轴距L （1）L 对其他参数、整车使用性能的影响：
L 影响到整备质量、汽车总长、Rmin、传动轴 长度、轴荷分配以及Rρ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。
（2）确定L的原则