运油半挂车的侧向稳定性计算

运油半挂车侧倾稳定性计算
A ：运油半挂车空载质心高度计算：
广燕牌9400GYY 运油半挂车整备质量M 为10180KG ,各总成件质量及对应质心高度 分别如下：
以上总成件质量及对应质心高度均经过严格计算，外购件现场过磅称重，各数据已做保守圆整处理。

则该半挂车空载质心高度H 为： H=（Σm*h ）/M
=(4990*2250+1210*970+220*500+100*525+110*950+1380*550+720*605+1320*550+130*610)/10180
=1440 mm
式中：M —— 总质量
m i —— 各总成及零部件质量 h i —— 各总成及零部件质心高度
B ：运油半挂车侧倾稳定性计算：
已知：
本运油半挂车三根车桥的轮距及轮胎宽度均相同；
轮距T N ---1.84m ；
并装轮胎宽度MA---0.639m ；
1. 根据6.
2.1.2，并装轮胎车轴组的理论抗倾轮距： 22MA T T Ni i +=
=2
2639.084.1+ =1.95m
2. 悬架装置侧倾刚度：
已知：F GVi -着地点的轮胎垂直方向线性刚度，5500 kN/m 22i GVi DGi
T F C ⨯=
2
95.155002
⨯=
=10457 kNm/rad
3. 着地点计入地面倾斜作用的等效的侧倾刚度：
已知：H N —簧上重量重心的高度，2.3m m i —着地点悬架滚动轴线名义高度，0.55m
2
⎥
⎦⎤
⎢⎣⎡-⨯=i N N DGi DGMi m H H C C
2
55.03.23
.210457⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎣⎡-⨯=
=18055 kNm/rad
4. 轮胎侧倾刚度：
已知：F RVi -着地点轮胎垂直方向线性刚度，10000KN/m
22
i RVi DGi
T F C ⨯=
2
95.1100002
⨯=
=19012
5. 着地点的复合侧倾刚度： DRi
DGMi DRi
DGMi DRESi C C C C C +⨯=
19012
1805519012
18055+⨯=
= 9260 kNm/rad 6. 轮子离地时虚拟车辆侧倾角度：
已知：Ai —第i 个悬架装置负载，22.33kN
说明：该运油半挂车为3桥平均负载，由于半挂车后桥总负载6872Kg ，则每付悬挂装置
分别负载2290Kg ，即2.29*9.75=22.33 kN DRESi
i
i C T A i ⨯⨯=2φ
9260295
.133.22⨯⨯=
=0.0023rad 7. 对于半挂车，牵引销的作用：
n
T T n
i
i K ∑==
1
式中：T k —半挂车轮距，单位为米（m ）
T i —第i 组带有并装轮胎的车轴组的理论抗倾轮距，单位为米（m ）
由于本半挂车6套并装双胎车轮组的轮距及轮胎宽度均相同，故其理论抗倾轮距也相同，均为1.95m ，则T k =1.95m ；
牵引销的侧倾刚度：
已知：A k —牵引销座上载重3308KG ，即32.41 kN
4⨯=K DRESK A C
= 32.41x4 = 129.64kNm/rad
8. 车辆总重：T A = 10180Kg ，即99.8 KN
9. 簧下总重：T U = 3410KG ，即33.42 KN ，主要含车轴1380Kg 、轮胎1320Kg 及其他附属
装置 10. 有效轮距按：
()
T
K
K T
n
i
i i T A A T A A T T ⨯+
⨯=
∑=1
8
.9941
.3295.18.99333.2295.1⨯+
⨯⨯=
=1.94 m 11. 总侧倾刚度：
∑=+=
n
i
DRESK DRESi DREST C C C 1
=7260x3+129.64 =21910 KNm/rad
12. 由于该半挂车为3桥平均负载，共6个轮胎着地点，且6套悬挂装置的载重、轮距等参
数近视相同，所以每个着地点车轮离地时的虚拟车辆侧倾角度也相同，因此： A M —带有最低Ø值的悬架装置的车轴载荷，22.33kN ；
U M —带有最低Ø值的悬架装置的簧下重量，T U /3=33.42 KN /3=11.14 KN ； T M —带有最低Ø值的悬架装置的轮距，1.94m ；
C DRESM —带有最低Ø值的悬架装置的侧倾刚度，9260 kNm/rad ； 13. 悬架装置的有效刚度系数：
DREST
DRESM E C C F =
=9260/21910 =0.423
14. 第一个轮子离地时的侧向加速度与重力向加速度的比值: ()()()()⎥⎥
⎦
⎤⎢⎢⎣⎡⨯⨯-⨯⨯-+⨯⨯⨯⨯=
N E T DRESM N E T T G T E M
M M H F A C H F U A H A F T A q 2
2
()()()()⎥
⎦
⎤⎢⎣⎡⨯⨯-⨯⨯-+⨯⨯⨯⨯=
3.2423.08.9992603.2423.042.338.994
4.18.99423.0295
.133.222
=0.355
15. 理论上翻转时侧向加速度与重力向加速度的比值的最大理想值:
()()()()⎥⎥
⎦
⎤⎢⎢⎣⎡⨯-⨯-+⨯⨯⨯=
N T DREST N T T G T T
T T H A C H U A H A T A q 2
2
()()()()⎥
⎦
⎤⎢⎣⎡⨯-⨯-+⨯⨯⨯=
3.28.99219103.242.338.994
4.18.99295
.18.992
=0.672
16. 对第一个轮子离地时的侧向加速度与重力加速度最大理论值采用线性插值法计算得到翻
转时修正的侧向加速度与重力向加速度的比值:
()T
M
M T T C A A q q q q ⨯
--= ()8
.9933
.220.3550.6720.672⨯
--= =0.601
17. 侧倾稳定角arctg0.601=31.01度，大于23度.故，满足要求。

C ：运油半挂车满载质心高度计算：
广燕牌9400GYY 运油半挂车总质量M 为40000KG ,各总成件质量及对应质心高度 分别如下：
以上总成件质量及对应质心高度均经过严格计算，外购件现场过磅称重，各数据已做保守圆整处理。

则该半挂车满质心高度H 为： H=（Σm*h ）/M
=(34810*2200+1210*970+220*500+100*525+110*950+1380*550+720*605+1320*550+130*610)/40000
=2001 mm
式中：M —— 总质量
m i —— 各总成及零部件质量 h i —— 各总成及零部件质心高度
D ：运油半挂车侧倾稳定性计算：
已知：
本运油半挂车三根车桥的轮距及轮胎宽度均相同；
轮距T N ---1.84m ；
并装轮胎宽度MA---0.639m ；
1. 根据6.
2.1.2，并装轮胎车轴组的理论抗倾轮距： 22MA T T Ni i +=
=2
2639.084.1+ =1.95 m
2. 悬架装置侧倾刚度：
已知：F GVi -着地点的轮胎垂直方向线性刚度，5500 kN/m 22i GVi DGi
T F C ⨯=
2
95.155002
⨯=
=10457 kNm/rad
3. 着地点计入地面倾斜作用的等效的侧倾刚度：
已知：H N —簧上重量重心的高度，2.3m m i —着地点悬架滚动轴线名义高度，0.55m
2
⎥
⎦⎤
⎢⎣⎡-⨯=i N
N DGi DGMi m H H C C
2
55.03.23
.210457⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣
⎡-⨯=
=18055 kNm/rad
4. 轮胎侧倾刚度：
已知：F RVi -着地点轮胎垂直方向线性刚度，10000KN/m
22
i RVi DGi
T F C ⨯=
2
95.1100002
⨯=
=19012
17. 着地点的复合侧倾刚度： DRi
DGMi DRi
DGMi DRESi C C C C C +⨯=
19012
1805519012
18055+⨯=
= 9260 kNm/rad 18. 轮子离地时虚拟车辆侧倾角度：
已知：Ai —第i 个悬架装置负载，86.26 kN
说明：该运油半挂车为3桥平均负载，由于半挂车后桥总负载26406 Kg .Kg ，则每付悬挂装置分别负载8802Kg ，即8.802*9.8=86.26 kN DRESi
i
i C T A i ⨯⨯=2φ
6029295
.126.86⨯⨯=
=0.0091 rad 19. 对于半挂车，牵引销的作用：
n
T T n
i
i K ∑==
1
式中：T k —半挂车轮距，单位为米（m ）
T i —第i 组带有并装轮胎的车轴组的理论抗倾轮距，单位为米（m ）
由于本半挂车6套并装双胎车轮组的轮距及轮胎宽度均相同，故其理论抗倾轮距也相同，均为1.95m ，则T k =1.95m ；
牵引销的侧倾刚度：
已知：A k —牵引销座上载重13594KG ，即133.22 kN
4⨯=K DRESK A C
= 133.22x4 = 532.88kNm/rad
20. 车辆总重：T A = 40000Kg ，即392 KN
21. 簧下总重：T U = 3410KG ，即33.42 KN ，主要含车轴1120Kg 、轮胎1320Kg 及其他附属
装置 22. 有效轮距按：
()
T
K
K T
n
i
i i T A A T A A T T ⨯+
⨯=
∑=1
392
22
.13395.1392323.8695.1⨯+⨯⨯=
=1.95 m 23. 总侧倾刚度：
∑=+=
n
i
DRESK DRESi DREST C C C 1
=9260x3+532.88 =28313 KNm/rad
24. 由于该半挂车为3桥平均负载，共6个轮胎着地点，且6套悬挂装置的载重、轮距等参
数近视相同，所以每个着地点车轮离地时的虚拟车辆侧倾角度也相同，因此： A M —带有最低Ø值的悬架装置的车轴载荷，86.26kN ；
U M —带有最低Ø值的悬架装置的簧下重量，T U /3=33.42 KN /3=11.14 KN ； T M —带有最低Ø值的悬架装置的轮距，1.95m ；
C DRESM —带有最低Ø值的悬架装置的侧倾刚度，9260 kNm/rad ； 25. 悬架装置的有效刚度系数：
DREST
DRESM E C C F =
=9260/28313 =0.327
26. 第一个轮子离地时的侧向加速度与重力向加速度的比值: ()()()()⎥⎥
⎦
⎤⎢⎢⎣⎡⨯⨯-⨯⨯-+⨯⨯⨯⨯=
N E T DRESM N E T T G T E M
M M H F A C H F U A H A F T A q 2
2
()()()()⎥
⎦
⎤
⎢⎣⎡⨯⨯-⨯⨯-+⨯⨯⨯⨯=
3.2327.039260293.2327.042.33392001.2392327.0295
.126.862
=0.318
27. 理论上翻转时侧向加速度与重力向加速度的比值的最大理想值:
()()()()⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎣⎡⨯-⨯-+⨯⨯⨯=
N T DREST N T T G T T
T T H A C H U A H A T A q 2
2
()()()()⎥
⎦
⎤⎢⎣⎡⨯-⨯-+⨯⨯⨯=
3.2392283133.242.33392001.2392295
.13922
=0.472
28. 对第一个轮子离地时的侧向加速度与重力加速度最大理论值采用线性插值法计算得到翻
转时修正的侧向加速度与重力向加速度的比值:
()T
M
M T T C A A q q q q ⨯
--= ()392
26
.860.3180.4720.472⨯
--= =0.438
17. 侧倾稳定角arctg0.438=23.67度，大于23度.故，满足要求。