【導(dǎo)讀】1重型掛車(chē)的發(fā)展······································4. 汽車(chē)列車(chē)的一般概念································6. 掛車(chē)的分類和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)·······························8. 按牽引聯(lián)接方式分類·······························8. 按車(chē)架形式分類··································9. 按車(chē)軸配置方式分類·······························10. 重型掛車(chē)的分類··································12. 全掛車(chē)的總體尺寸及軸載質(zhì)量分配····

　　

【正文】 ?? ?? ，所以 ab 截面通過(guò)。 4 液壓懸架部分的設(shè)計(jì)及驗(yàn)算 懸掛缸工作壓力計(jì)算： 已知條件： 自重： TonG 401 ? ； 載重： TonG 200? 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 液壓全掛車(chē)的輪軸及懸架設(shè)計(jì) 39 計(jì)算重量： TonGGG C 2401 ??? 軸負(fù)荷： TonGz ? (不考慮偏載及動(dòng)載 ) 偏載系數(shù)： ?K 動(dòng)載系數(shù)： ?K 幾何尺寸詳見(jiàn)下圖 圖 懸掛缸幾何尺寸 其中： O：懸掛架與平衡臂鉸接中心 A：懸掛缸上球 鉸中心（固定不變） 39。b ：液壓缸伸足時(shí)下球鉸中心（此時(shí)工作臺(tái)為最高） 39。39。,39。, ccc ：輪胎在中間位置、上極限位置 (此時(shí)工作臺(tái)為最低 )、下極限位置時(shí)之輪心。（設(shè)定車(chē)架高度不變，根據(jù)胎與車(chē)架相對(duì)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)首先不計(jì) 1K , 2K ,則作用在每一根輪軸上載荷 T 即軸負(fù)荷 zG ） kgGT z 13300?? Q：作用在上、下關(guān)節(jié)軸承之橫向力， 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 液壓全掛車(chē)的輪軸及懸架設(shè)計(jì) 40 在行駛過(guò)程中輪胎所受摩擦阻力忽略不計(jì)，地面對(duì)輪胎反力確定為垂直向上， kgGTT z 13300???反 。 液壓缸兩斷球鉸作二力構(gòu)件，所以 方向沿缸 39。39。Abt 柱塞面積： 222 4 cmdS ?????? ? 對(duì)于平衡臂，在 二力作用下處于平衡及 反缸 Tt ，所以對(duì) O 點(diǎn)取矩： 0Lo? ? 由于 反缸 THtOH ??? 39。 ，則 kgTOHHt 39。 ?????反缸 油壓： kgStp ??? 缸 若考慮偏載則油壓： 21 / cmkgp K ???? 若再考慮動(dòng)載： ?K ， 2121 / 5 cmkgpKp KK ???? 動(dòng)力機(jī)組柴油機(jī)及油泵選用計(jì)算 選用 10HCy14113 高壓柱塞泵 連續(xù)工作壓力： MPaPK ? 理論排量： rmrmlq /???? 額定轉(zhuǎn)速： srmprn /251500 ???? 管路沿程及局部阻力之和： M P aba rp ???? 計(jì)算壓： M P aM P aM P appP Kp ?????? ? 流量： m i n/?????????? ??? 泵效率： ?? 所需功率： pskWPQN pp 3643 ??? ??????? ?? 選用 295P 型柴油機(jī)，其 12 小時(shí)功率為 18ps， 1 小時(shí)功率為 ，上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 液壓全掛車(chē)的輪軸及懸架設(shè)計(jì) 41 mprn ??? 1500m ax 泵壓力儲(chǔ)備驗(yàn)算 MPaPp ? 壓力儲(chǔ)備： % ??????? p KK P PPn 符合 2060%的要求。 管路及油缸的驗(yàn)算 軟管內(nèi)徑為 10? ，硬管采用 214?? ，其內(nèi)徑為 10? ； 管子內(nèi)徑 d 應(yīng)按下式選用： )( 3 mmVQVQd ??? ? 已知：內(nèi)徑 mmd 10? ， smQ / 34??? smdQV / 2 4626 ????????? ? 當(dāng)系統(tǒng)工作壓力 150bar 時(shí)，管內(nèi)許用流速 smv /7][ ? 。 實(shí)際流速滿足： ][ vv ?? ，故通過(guò)。 管道壁厚驗(yàn)算 (1) 軟管采用二單項(xiàng)層高壓纏繞管，其長(zhǎng)期工作壓力 2/270 cmkg ，當(dāng)考慮動(dòng)載時(shí)， 22,1 / cmkgp KK ? ，但考慮到軟管壓力為長(zhǎng)期工作壓力的三倍，故認(rèn)為可用。 (2) 硬管采用 20無(wú)縫鋼管 214?? 已知： 2/42 mmkgb ?? ， mmd 10? ，安全系數(shù) 84??n （ 6?n取 ） 所以： 2/70064200][ cmkgnb ??? ?? 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 液壓全掛車(chē)的輪軸及懸架設(shè)計(jì) 42 壁厚： mmdp 7002 10251][2 ?? ??? ?? ?? 實(shí)際壁厚： ?? ?? mm2缸 ，所以可用 若考慮 ?K ，則 7002 ?? ???； 先取 5?n ：則 2/84054200][ cmkgnb ??? ??； 8402 ?? ??? 綜上所述，臂 厚 2mm 可用。 懸掛缸壁厚驗(yàn)算 缸體材料采用 30203?? 無(wú)縫鋼管， 45 調(diào)質(zhì) 已知： 2/6500 cmkgb ?? , 工作壓力 2/175 cmkg? , 取安全系數(shù) 4?n 則許用應(yīng)力： 2/162546500][ cmkg??? 試驗(yàn)壓力： 221 / 2 5 cmkgpP KKy ????? ? 液壓缸內(nèi)徑： cmmmD 5 5 ?? 以薄壁缸考慮，假設(shè)壁厚： mmcmDP y 16 252 ][2m i n ??? ??? ?? ?? 實(shí)際壁厚： )155194( ??? ??? % ???? 在允許的范圍內(nèi)，所以驗(yàn)算通過(guò)。 屈服極限 2/3400 cmkgS ?? 許用應(yīng)力 2/][ cmkgnS ??? ?? 螺紋處拉應(yīng)力： 222221/)( )(4cmkgDd PK ???? ????? ?? 螺紋處剪應(yīng)力： 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 液壓全掛車(chē)的輪軸及懸架設(shè)計(jì) 43 24343101/)( 2)1( 2 cmkgddPKK??? ?????? ???? ?? 式中： 171 ??? dD? 合成應(yīng)力： 242222 /2 3 0 2 8 2 4 73 cmkg???????? ??? ][??? %821251762125 21252301 ????? 圖 懸掛油缸 從圖 液壓油缸結(jié)構(gòu)中可知，正常工作油缸行程頂足時(shí)，柱塞凸肩與缸內(nèi)凸環(huán)接觸，上述螺紋連接處受不到 kgp ? 的力，只是在缸內(nèi)凸肩 13144?? 被剪斷時(shí)，該處才承受 如此大的 p，所以驗(yàn)證通過(guò)。 缸內(nèi)凸肩處剪切校核 kgp ? cmS ???? ? 2/ cmkgSp ???? 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 液壓全掛車(chē)的輪軸及懸架設(shè)計(jì) 44 圖 2/2200 cmkgS ?? ； 2/][ cmkgS ?? ?? 滿足： ][??? , 所以通過(guò)。 5. 結(jié)論 液壓懸架能使貨臺(tái)前后或左右傾斜，便于裝卸貨物；且同側(cè)油缸是互通的，當(dāng)車(chē)輛在高低不平的道路上行駛時(shí)，可以保證同側(cè)的各 軸輪胎同時(shí)和地面保持接觸。這些先進(jìn)液壓技術(shù)能夠提高全掛車(chē)的牽引動(dòng)力性能和機(jī)動(dòng)性。 本文基于對(duì)全掛車(chē)輪軸總體結(jié)構(gòu)的分析以及對(duì)液壓懸架工作原理的研究，參考原有樣圖，經(jīng)過(guò)理論計(jì)算及驗(yàn)算，本次設(shè)計(jì)的輪軸及懸架完全符合 JT310482《貨運(yùn)掛車(chē)系列型譜》和 JT310582《貨運(yùn)全掛車(chē)通用技術(shù)條件》中所提出的要求。 同時(shí)在使用過(guò)程中，本次設(shè)計(jì)的部件也體現(xiàn)出良好的性能。上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 液壓全掛車(chē)的輪軸及懸架設(shè)計(jì) 45 參考文獻(xiàn) [1] 劉哲義，何明輝 . 專用汽車(chē)設(shè)計(jì) [M]. 武漢：武漢工業(yè)大學(xué)出版社， 1994. [2] 徐達(dá)，蔣崇賢 . 專用汽車(chē)結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) [M]. 北京：北京理工大學(xué)出版社， 1998. [3] 成大先 . 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) —軸及其聯(lián)接 [M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2021. [4] 齊曉杰 . 汽車(chē)液壓與氣壓傳動(dòng) [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021. [5] 邱國(guó)慶，張岐生 . 液壓技術(shù)與應(yīng)用 [M]. 北京：人民郵電出版社， 2021. [6] 吳明通 . 汽車(chē)及汽車(chē)生產(chǎn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)目錄總覽 [M]. 北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社， 2021. [7] 盛伯浩，陳宗舜 . 機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)與 CAD 技術(shù) [M]. 北京：清華大學(xué)出版社， 2021. [8] 齊曉杰，安永東，齊英 杰 . 汽車(chē)液壓、液力與氣壓傳動(dòng)技術(shù) [M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社工業(yè)裝備與信息工程出版中心， 2021. [9] 徐達(dá)，陸錦容 . 專用汽車(chē)工作裝置原理與設(shè)計(jì)計(jì)算 [M]. 北京：北京理工大學(xué)出版社， 2021. [10] 于長(zhǎng)吉，于學(xué)兵 . 重型汽車(chē)結(jié)構(gòu)現(xiàn)代設(shè)計(jì) [M]. 大連：大連理工大學(xué)出版社， 1997. [11] 王樹(shù)華 . 英漢汽車(chē)工程技術(shù)大辭典 [M]. 北京：科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社， 1999. [12] 曹利亞 . 簡(jiǎn)明漢英汽車(chē)技術(shù)詞典 [M]. 北京：人民交通出版社， 1999. [13] 汽車(chē)技術(shù)編輯組 . 英漢汽車(chē) 縮略語(yǔ)詞典（第三版） [M]. 北京：人民交通出版社，2021. [14] 蔡廣新 . 汽車(chē)機(jī)械基礎(chǔ) [M]. 北京：高等教育出版社， 2021. [15] 梅彥利，司鵬 鹍 ，羅燈明 . 重型多軸全掛車(chē)液壓系統(tǒng) [J]. 液壓與氣動(dòng) ， 2021（ 11）：4041. [16] 羅燈明，司鵬鹍，梅彥利 . 組合式全掛車(chē)液壓動(dòng)力機(jī)組研制 [J]. 承德石油高等專科學(xué)校學(xué)報(bào)， 2021， 3（ 1）： 811. [17] 羅燈明，司鵬鹍，梅彥利 . 組合式全掛車(chē)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) [J]. 承德石油高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)， 2021， 2（ 3）： 1013. [18] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì) . 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)新版第一卷 [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2021. 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 液壓全掛車(chē)的輪軸及懸架設(shè)計(jì) 46 [19] Surachate Chutima, Thoatsanope Kamnerdtong, Dusit Aungkurabrut. A Study of Fulltrailer and SemiTrailer Structures Using Finite Element Method [DB]. 20semitrailer%20structures%20using%20finite%20element%. 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 液壓全掛車(chē)的輪軸及懸架設(shè)計(jì) 47 附 錄 1 輪軸總裝配圖 2 液壓懸掛總裝配圖 3 懸掛油缸 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 液壓全掛車(chē)的輪軸及懸架設(shè)計(jì) 48 譯 文 摘要： 由于全掛車(chē)和半掛車(chē)成本低的優(yōu)點(diǎn)，常常被廣泛用于運(yùn)輸。此外，多軸設(shè)計(jì)還使貨物擺放空間的分配趨于完美，在交通安全和減少維修保養(yǎng)開(kāi)支方面也取得了顯著成效。 最近，泰國(guó)在陸上運(yùn)輸部門(mén)的監(jiān)督下，基于二維信息，重新設(shè)計(jì)了全掛車(chē)及半掛車(chē)。此項(xiàng)研究展現(xiàn)了在靜態(tài)和動(dòng)態(tài)方面，有限元法在研究全掛車(chē)及半掛車(chē)的三維模型領(lǐng)域的應(yīng)用。研究結(jié)果顯示，被測(cè)試計(jì)算的結(jié)構(gòu)有著足夠的強(qiáng)度。從梁構(gòu)件的角度來(lái)看，六輪軸半掛車(chē)需要承受最大 的應(yīng)力，反之，全掛車(chē)的平板則暴露于最大 的應(yīng)力下。然而，作用于梁上的主要應(yīng)力的分力是有扭轉(zhuǎn)所引起的，加于平板上的普通應(yīng)力則是彎曲跨距的結(jié)果，這些都是三維效果。全掛車(chē)、并裝雙軸半掛車(chē)和六輪軸半掛車(chē)的基礎(chǔ)頻率分別為 、 及。考慮到車(chē)輪支撐點(diǎn)之間巨大的距離， 并裝雙軸半掛車(chē)對(duì)于一種特定勵(lì)磁有著最高的對(duì)稱振幅。很明顯，三維結(jié)構(gòu)的分析對(duì)于提供既精確又合適的指標(biāo)以提高經(jīng)濟(jì)性和安全性是十分必要的。 簡(jiǎn)介： 全掛車(chē)和半掛車(chē)由于在較低的燃油消耗量方面，在維修經(jīng)費(fèi)方面（包括現(xiàn)有鋪路材料和掛車(chē)），以及在節(jié)省開(kāi)支和提高整個(gè)國(guó)家的生產(chǎn)力等方面的優(yōu)越性，而在泰國(guó)的運(yùn)輸業(yè)中被廣泛地運(yùn)用。因此，在向來(lái)以二維的掛車(chē)結(jié)構(gòu)來(lái)滿足垂直分布載荷的泰國(guó)，對(duì)這些掛車(chē)的結(jié)構(gòu)配置和載重能力的設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)遵照所需要求以及適應(yīng)陸上運(yùn)輸部門(mén)的規(guī)定。然而，這些掛上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 液壓全掛車(chē)的輪軸及懸架設(shè)計(jì) 49 車(chē)的結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜并且難以應(yīng)用二維分析的方法。 因此，在這項(xiàng)研究中，有限元法作為一種工具，用以展現(xiàn)在靜態(tài)和動(dòng)態(tài)條件下，全掛車(chē)和半掛車(chē)的結(jié)構(gòu)形式，以及確認(rèn)這項(xiàng)技術(shù)比普通技術(shù)更為先進(jìn)。 分析進(jìn)程： 這項(xiàng)研究的前提是假設(shè)不存在摩擦力，不記變速器以及葉片彈簧、減振器等懸架構(gòu)件。全掛車(chē)、并裝雙軸半掛車(chē)，和六輪軸式半掛車(chē)等三個(gè)模型，用一種 SDRC 公司開(kāi)發(fā)的名為 IDEAR 大師版 的商業(yè)軟件進(jìn)行分析。每一次分析各有三個(gè)過(guò)程。創(chuàng)建有限元模型以及預(yù)先處理，對(duì)模型以及處理進(jìn)行分析，對(duì)分析或處理后的結(jié)果進(jìn)行分析。 所有的尺寸（毫米）和外形結(jié)構(gòu)如圖 13， 和陸上運(yùn)輸部門(mén)的規(guī)定相符合的掛車(chē)的有限元模型由 4 個(gè)成分組成： (a)主要底盤(pán)、 (b)交叉構(gòu)件、(c)縱梁、以及 (d)薄殼體。所有結(jié)構(gòu)的材料性質(zhì)均列在表 1[2]，表中 E 為彈性模量 ,σy為屈服應(yīng)力。 掛車(chē)結(jié)構(gòu)的有限元模型由兩種主要的單元形式構(gòu)成。第一種是應(yīng)用于有各種交叉部分的形狀和區(qū)域的主要底盤(pán)、交叉構(gòu)件和縱梁等梁元件的單元形式。另一種是用于 9 毫米厚的薄外殼的殼體單元。由對(duì)應(yīng)于連接的點(diǎn)所造成的每一個(gè)單元的長(zhǎng)度和大小結(jié)構(gòu)的支撐，以及每個(gè)單元的高寬比都被認(rèn)為是改進(jìn)結(jié)果精確度的重要因素。所有掛車(chē)型號(hào)模型的節(jié)點(diǎn)和 單元的數(shù)量如表 2 所示。 對(duì)于全掛車(chē)、并裝雙軸半掛車(chē)和六輪軸半掛車(chē)的限制適用于掛車(chē)前部的支撐及后軸懸架系統(tǒng)。對(duì)前部支撐的限制是繞 Y 軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，而懸架上的限制是只允許繞 Y 軸轉(zhuǎn)動(dòng)和沿 X 軸方向的直線移動(dòng)。對(duì)于這三種研究過(guò)的全掛車(chē)和半掛車(chē)，以上條件均應(yīng)用于靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 液壓全掛車(chē)的輪軸及懸架設(shè)計(jì) 50 . 全掛車(chē)及半掛車(chē)的靜態(tài)邊界條件 模型的靜態(tài)邊界條件的設(shè)想來(lái)自于泰國(guó)陸上運(yùn)輸部門(mén)對(duì)于全掛車(chē)和半掛車(chē)許用載荷的規(guī)定，許用載荷是貨物的包裝重量及載荷的總和。參考EU 指標(biāo) 85/3[3]，雙軸全掛車(chē)、并裝雙軸半掛車(chē)和六輪軸半 掛車(chē)的許用重量分別為 18200kg、 37400kg 和 44000kg，一個(gè)由特定數(shù)值的均勻分布載荷作用在整塊面積上，并通過(guò)連接在兩部分之間的剛性單元。剛性單元將受力較大部分的載荷轉(zhuǎn)移到較小的部分。如圖 46 所示。全掛車(chē)、并裝雙軸半掛車(chē)及六輪軸半掛車(chē)的分布載荷數(shù)值分別為 10000kg、 17000kg 和21000kg。 . 全掛車(chē)和半掛車(chē)的動(dòng)態(tài)邊界條件 在這項(xiàng)研究中，測(cè)試的是掛車(chē)受垂直沖擊時(shí)的動(dòng)態(tài)反應(yīng)。這個(gè)沖擊是以一般正弦波的形式作用在支撐面上的，振幅與重心加速度相等，如圖 7。結(jié)構(gòu)上的動(dòng)態(tài)反應(yīng)是在 平板的中心點(diǎn)上表現(xiàn)出來(lái)的，如圖 8。 3. 分析的結(jié)果 掛車(chē)結(jié)構(gòu)靜態(tài)分析的結(jié)果是以在模型中的壓力、梁的變形以及外殼單元的形式來(lái)表示的。固有頻率和對(duì)應(yīng)的方式形狀在動(dòng)態(tài)部分的結(jié)果中顯示出來(lái)，其中也包括由于外部半正弦波勵(lì)磁所引起的動(dòng)態(tài)反應(yīng)。 . 全掛車(chē)的研究結(jié)論 由均勻分布載荷得到的結(jié)果是，有 毫米長(zhǎng)的梁結(jié)構(gòu)的兩個(gè)邊緣上輪子間距之間較低部分的最大形變量，對(duì)于包含殼體單元的較高的部分來(lái)說(shuō)，最大形變量為 毫米。圖 9 所示的是與中心線上殼體單元的形變量相對(duì)應(yīng)的沿掛車(chē)長(zhǎng)度的較低部分 邊緣（虛線）上的梁?jiǎn)?