中置轴汽车列车主挂连接装置的设计与研究
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前言
“921”新政对整车总质量要求极其严苛，导致用户利润 率大大降低，伴随着 2016 版 GB1589 汽车列车中新增了中置 轴汽车列车的分类，如图 1 所示，这让各车辆生产厂家及用 户看到了新的希望[1]。
作者简介：申晓霞，研究生，工程师，就职于陕西重型汽车有限公 司汽车工程研究院，从事产品设计工作。
136
申晓霞 等：中置轴汽车列车主挂连接装置的设计与研究
路上运行。理论上全挂汽车列车可实现与中置轴汽车列车相
同的容积，但由于存在安全性隐患而不允许在高速公路上运
行[2]。因此，中置轴汽车列车在国内快递及轻抛类低密度货 物运输市场将会有非常好的前景。
而中置轴挂车的安全可靠性，必离不开主挂的连接装置，
Design and Research of Connecting Device for Mid-axle-truck Train
Shen Xiaoxia, Wang Jiangpeng, Wang Chao, Zheng Dongli, Deng Pan （Shaanxi Heavy Duty Automobile Co., Shaanxi Xi'an 710200）
Abstract: The connecting device is the important connecting component for Mid-axle-truck Train, and the structural parameters and strength of connecting device could make a great influence on the matching and safety of the train. Through the matching analysis of the main trailer, this paper provides a method to calculate the relevant parameters such as the depth of the traction rod, the distance between the main trailer and the truck, wheelbase, installation height of the traction seat and so on. In the same time, the theoretical calculation and CAE analysis of the strength of the self-made parts, which could have certain reference significance for the design and development of different types of Mid-axle-truck train connecting device in the later stage. Keywords: connecting device; matching analysis; strength check CLC NO.: U469.5 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2019)07-136-04
1 主挂连接装置结构设计
根据 GB 1589-2016《汽车、挂车及汽车列车外廓尺寸、 轴荷及质量限值》，图 2 中中置轴汽车列车各尺寸参数要求如 表 1 所示。
其中： A—挂环中心距货车厢体最后端纵向距离，单位 mm； S—货车回转安全距离 250mm； W—主货车总宽度，单位：mm； Tmin—主挂货箱最小间距，单位：mm； T2max—挂车货箱最大外长度，单位：mm。 因此，当 W=2550mm，S=250mm，L=20000mm，L0=12000 mm 时，可根据《营运货车安全技术条件 第二部分：牵引车 辆与挂车》中推荐的牵引杆伸入量 1400mm、1600mm 以及 1900mm 计算出最小前回转半径 Cmin、主挂货箱最小间距 Tmin 及挂车货箱最大长度 L2max。因此，根据主挂货箱容积 配比及法规要求可进一步确定对应中置轴挂车的相关结构参
图 1 中置轴汽车列车 中置轴挂车相对于常规运输车辆主要有以下优点：1）高 效灵活。该车型可单车运行，可列车运行，可运输中途代挂 中转，也可运输途中甩挂交货。2）有效容积提升。其容积较 厢式载货车单车可提升 92%，较半挂汽车列车可提升 31%。3） 节约购车成本，提升运输效率。一个中置轴牵引主车可匹配 3-4 个中置轴挂车，若采用交换箱可实现部分甩箱、换箱， 减少停留装卸货时间，运输效率可提升 10%。4）可在高速公
根据法规要求，Cmin 应小于 2150mm，因此，在主货车 长度 L0 确定的情况下。
因此，主挂连接装置的可靠性直接影响了中置轴汽车列车的 安全性[3]。前期，国内各厂家通常直接购买国外整套连接装 置。本文介绍了一种中置轴汽车列车主挂连接装置的设计匹 配方法，并对该连接装置进行强度计算及 CAE 分析，保证连 接装置符合中置轴挂车设计要求。
10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.07.046
中置轴汽车列车主挂连接装置的设计与研究
申晓霞，王江鹏，王超，郑东利，邓攀
（陕西重型汽车有限公司，陕西 西安 710200）
摘 要：主挂连接装置作为中置轴汽车列车重要的连接部件，其结构参数及强度对中置轴汽车列车主挂的匹配及安 全性影响巨大，文章通过主挂匹配分析确定了中置轴挂车牵引杆深入量、主挂货箱间距、外形尺寸、轴距、牵引座 安装高度、货箱尺寸等相关参数，同时对自制的牵引座连接装置、牵引杆及牵引杆连接支架强度进行理论计算及 CAE 分析校核，对后期不同类型中置轴汽车列车连接装置的设计开发具有一定的参考意义。 关键词：主挂连接装置；匹配分析；强度校核 中图分类号：U469.5 文献标识码：B 文章编号：1671-7988(2019)07-136-04
前言
“921”新政对整车总质量要求极其严苛，导致用户利润 率大大降低，伴随着 2016 版 GB1589 汽车列车中新增了中置 轴汽车列车的分类，如图 1 所示，这让各车辆生产厂家及用 户看到了新的希望[1]。
作者简介：申晓霞，研究生，工程师，就职于陕西重型汽车有限公 司汽车工程研究院，从事产品设计工作。
136
申晓霞 等：中置轴汽车列车主挂连接装置的设计与研究
路上运行。理论上全挂汽车列车可实现与中置轴汽车列车相
同的容积，但由于存在安全性隐患而不允许在高速公路上运
行[2]。因此，中置轴汽车列车在国内快递及轻抛类低密度货 物运输市场将会有非常好的前景。
而中置轴挂车的安全可靠性，必离不开主挂的连接装置，
Design and Research of Connecting Device for Mid-axle-truck Train
Shen Xiaoxia, Wang Jiangpeng, Wang Chao, Zheng Dongli, Deng Pan （Shaanxi Heavy Duty Automobile Co., Shaanxi Xi'an 710200）
Abstract: The connecting device is the important connecting component for Mid-axle-truck Train, and the structural parameters and strength of connecting device could make a great influence on the matching and safety of the train. Through the matching analysis of the main trailer, this paper provides a method to calculate the relevant parameters such as the depth of the traction rod, the distance between the main trailer and the truck, wheelbase, installation height of the traction seat and so on. In the same time, the theoretical calculation and CAE analysis of the strength of the self-made parts, which could have certain reference significance for the design and development of different types of Mid-axle-truck train connecting device in the later stage. Keywords: connecting device; matching analysis; strength check CLC NO.: U469.5 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2019)07-136-04
1 主挂连接装置结构设计
根据 GB 1589-2016《汽车、挂车及汽车列车外廓尺寸、 轴荷及质量限值》，图 2 中中置轴汽车列车各尺寸参数要求如 表 1 所示。
其中： A—挂环中心距货车厢体最后端纵向距离，单位 mm； S—货车回转安全距离 250mm； W—主货车总宽度，单位：mm； Tmin—主挂货箱最小间距，单位：mm； T2max—挂车货箱最大外长度，单位：mm。 因此，当 W=2550mm，S=250mm，L=20000mm，L0=12000 mm 时，可根据《营运货车安全技术条件 第二部分：牵引车 辆与挂车》中推荐的牵引杆伸入量 1400mm、1600mm 以及 1900mm 计算出最小前回转半径 Cmin、主挂货箱最小间距 Tmin 及挂车货箱最大长度 L2max。因此，根据主挂货箱容积 配比及法规要求可进一步确定对应中置轴挂车的相关结构参
图 1 中置轴汽车列车 中置轴挂车相对于常规运输车辆主要有以下优点：1）高 效灵活。该车型可单车运行，可列车运行，可运输中途代挂 中转，也可运输途中甩挂交货。2）有效容积提升。其容积较 厢式载货车单车可提升 92%，较半挂汽车列车可提升 31%。3） 节约购车成本，提升运输效率。一个中置轴牵引主车可匹配 3-4 个中置轴挂车，若采用交换箱可实现部分甩箱、换箱， 减少停留装卸货时间，运输效率可提升 10%。4）可在高速公
根据法规要求，Cmin 应小于 2150mm，因此，在主货车 长度 L0 确定的情况下。
因此，主挂连接装置的可靠性直接影响了中置轴汽车列车的 安全性[3]。前期，国内各厂家通常直接购买国外整套连接装 置。本文介绍了一种中置轴汽车列车主挂连接装置的设计匹 配方法，并对该连接装置进行强度计算及 CAE 分析，保证连 接装置符合中置轴挂车设计要求。
10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.07.046
中置轴汽车列车主挂连接装置的设计与研究
申晓霞，王江鹏，王超，郑东利，邓攀
（陕西重型汽车有限公司，陕西 西安 710200）
摘 要：主挂连接装置作为中置轴汽车列车重要的连接部件，其结构参数及强度对中置轴汽车列车主挂的匹配及安 全性影响巨大，文章通过主挂匹配分析确定了中置轴挂车牵引杆深入量、主挂货箱间距、外形尺寸、轴距、牵引座 安装高度、货箱尺寸等相关参数，同时对自制的牵引座连接装置、牵引杆及牵引杆连接支架强度进行理论计算及 CAE 分析校核，对后期不同类型中置轴汽车列车连接装置的设计开发具有一定的参考意义。 关键词：主挂连接装置；匹配分析；强度校核 中图分类号：U469.5 文献标识码：B 文章编号：1671-7988(2019)07-136-04