半掛車設(shè)計(jì)說明書

第一章緒論第一節(jié)概述[1]國(guó)標(biāo)GB3730.1-83對(duì)半掛車的定義為：由半掛牽引車牽引并且掛車最大總質(zhì)量的相當(dāng)一部分由牽引車承受的掛車.由此可認(rèn)為，用于承載貨物的貨箱及底架，前端籍牽引座支承于牽引車，后端通過懸掛、半掛軸和車輪支承于行駛路面，這種形式的掛車稱為半掛車，它與牽引車組成半掛汽車列車(圖2—1)。半掛車通過牽引座對(duì)牽引車產(chǎn)生的作用,是行駛表面通過車輪作用于牽引車的四個(gè)外力之外的第五個(gè)外力,所以稱為第五輪。根據(jù)定義，顯然半是兩者在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別。通常提到掛車一詞，是全掛車和半掛車的統(tǒng)稱.掛汽車列車有牽引座，而全掛車沒有牽引座，這圖掛汽車列車有牽引座，而全掛車沒有牽引座，這圖1—1半掛汽車第二節(jié)半掛車運(yùn)輸?shù)膬?yōu)勢(shì)一、半掛車運(yùn)輸比單車優(yōu)越，因?yàn)樵谕容d質(zhì)量的情況下，半掛車的運(yùn)輸生產(chǎn)率高,比4t和5t貨車的運(yùn)輸生產(chǎn)率要高4?6倍，運(yùn)輸成本低85%?90%，單位運(yùn)輸工作量使用油耗L/(t?100km)的降低20%?30%;營(yíng)運(yùn)成本降低30%~50%;掛車制造簡(jiǎn)單、修理費(fèi)用低，保養(yǎng)方便；貨箱承載面高度可以做得很低，以利提高貨物裝卸的方便性和車輛行駛穩(wěn)定性；易于完成不解體的整機(jī)、重型機(jī)械的運(yùn)輸以及特種運(yùn)輸和專業(yè)運(yùn)輸。二、半掛汽車列車運(yùn)輸優(yōu)于全掛汽車列車運(yùn)輸在于，經(jīng)濟(jì)性好；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；工藝性強(qiáng)、外廓尺寸小、總長(zhǎng)度短；機(jī)動(dòng)性好。由于牽引車可制成短軸距，所以有可能減少最小轉(zhuǎn)彎直徑，易于實(shí)現(xiàn)倒車;停放場(chǎng)地和占地面積小;行駛性能較好、安全性較高以及保修費(fèi)用較低。第三節(jié)半掛車市場(chǎng)發(fā)展前景[2]一、國(guó)內(nèi)半掛車行業(yè)市場(chǎng)分析半掛車，與其說它是一種車型不如說它是一個(gè)具有著很好兼容性與方便快捷性的公路運(yùn)輸方式。說到兼容性，就是這一分類當(dāng)中可以包括：廂式半掛車、罐式半掛車、平板半掛車、集裝箱半掛車、成品車輛運(yùn)輸半掛車等品種。而且還可以在廂式半掛車的這一大類里又分出保溫半掛車、冷藏半掛車、保鮮半掛車等，可以說在每一個(gè)大類的下面都能分出大量的細(xì)分車型.而且國(guó)家管理機(jī)構(gòu)對(duì)半掛車也給出了如下規(guī)定：“專用半掛車的術(shù)語和定義是將專用汽車同類結(jié)構(gòu)產(chǎn)品術(shù)語中的車字改為半掛車，定義中的汽車改為半掛車即可”。所以說,半掛車對(duì)于其他車型的替代作用是非常明顯的，這也就是專用車中半掛車比例最大的主要原因。而說到它的方便與快捷，則“甩掛運(yùn)輸”就是半掛車這一特性的最好詮釋.這種國(guó)際通用的半掛車“甩掛運(yùn)輸”方式已經(jīng)逐漸得到社會(huì)的認(rèn)可。在天津、上海、深圳等大型港口碼頭一車多掛的運(yùn)輸方式早就在大范圍地應(yīng)用著。在國(guó)內(nèi)公路運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展的將來，一車多掛這種高效的運(yùn)輸方式絕對(duì)不僅只是港口碼頭的專利，而且還是大型汽車運(yùn)輸公司、貨場(chǎng)、車站乃至個(gè)體運(yùn)輸?shù)氖走x模式.另外，業(yè)內(nèi)專家也進(jìn)一步證實(shí),與“單體式"汽車相比，半掛車更能夠提高公路運(yùn)輸?shù)木C合經(jīng)濟(jì)效益。運(yùn)輸效率可提高30?50%，成本降低30?40%，油耗下降20~30%?更重要的是，半掛車的使用，還能對(duì)我國(guó)物流的組織形式起到一定程度的促進(jìn)作用（一）產(chǎn)品用戶市場(chǎng)分析物流運(yùn)輸業(yè)可以說是半掛車產(chǎn)品的最大需求市場(chǎng)。目前國(guó)內(nèi)大大小小貨運(yùn)企業(yè)算在一起將近300萬家。其構(gòu)成型式按功能與服務(wù)范圍來分，可以分為如下兩種：綜合性物流公司（規(guī)模較大、資金雄厚、并且具有良好的物流服務(wù)信譽(yù)）、功能性物流公司（如運(yùn)輸公司、倉(cāng)儲(chǔ)公司、流通加工公司、單一功能、僅僅承擔(dān)和完成某一項(xiàng)或幾項(xiàng)物流功能）。按來源劃分可分為：傳統(tǒng)國(guó)有大型運(yùn)輸企業(yè)改制形成的物流服務(wù)商、國(guó)外市場(chǎng)成功運(yùn)營(yíng)多年的大型跨國(guó)物流供應(yīng)商、大型企業(yè)內(nèi)部的原物流運(yùn)輸部門改建成的物流服務(wù)商、中外合作合資的物流服務(wù)商。在上述劃分的物流運(yùn)輸企業(yè)之外，還有大量的規(guī)模小、服務(wù)功能單一的非物流的運(yùn)輸企業(yè)，這部分占據(jù)了整個(gè)物流運(yùn)輸行業(yè)的很大一部分，而其中很多都在做著空車配貨、為企業(yè)承擔(dān)部分貨物運(yùn)輸?shù)刃∩?。還有一部分被一些大型的運(yùn)輸企業(yè)整合在一起分擔(dān)著港口、碼頭、貨場(chǎng)的貨物運(yùn)輸，大企業(yè)有活兒時(shí)忙一陣，閑時(shí)就自己到車站或碼頭“蹲坑〃找點(diǎn)零擔(dān)生意?他們?cè)谫?gòu)買半掛車產(chǎn)品時(shí)，對(duì)于產(chǎn)品的噸位、能耗、價(jià)格、能否改裝等環(huán)節(jié)特別敏感，而他們了是非法改裝企業(yè)的重要用戶，有時(shí)往往是他們?cè)谧笥抑a(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，如果你不按照他們的意愿與要求去做，他們很可能就會(huì)考慮去購(gòu)買別人家的產(chǎn)品.在功能性物流公司當(dāng)中的專業(yè)運(yùn)輸公司，其在理論上講，根本就不能算是真正的物流企業(yè)，他們當(dāng)中也分為兩種，一種是擁有自己的車隊(duì)，另一種是掛靠在正規(guī)物流企業(yè)（準(zhǔn)確說是功能單一型的貨代）身上的三、四流的貨代企業(yè)，自己的車輛不多甚至沒有自己的車輛，只是靠著銷售人員的銷售能力可以拉來大單生意，然后再把生意委托給個(gè)體運(yùn)輸散戶，這種業(yè)態(tài)目前在國(guó)內(nèi)大概有2萬多家。前一種，他們的服務(wù)功能僅限于為貨主拉拉腳兒，賺些運(yùn)輸費(fèi)用。但不能忽視的是，他們是未來半掛車產(chǎn)品的最大用戶。這些企業(yè)目前的運(yùn)輸設(shè)備多數(shù)都是不規(guī)范不符合行業(yè)管理標(biāo)準(zhǔn)的，在半掛車重新上牌政策推出時(shí)，他們的抵觸情緒相當(dāng)大。所以他們當(dāng)中的大部分便成了雙超治理的整頓對(duì)象。但隨著國(guó)內(nèi)治理政策與運(yùn)輸行業(yè)管理法規(guī)實(shí)施的逐步深入、半掛車上牌而養(yǎng)路費(fèi)減半政策的相應(yīng)推出，這些企業(yè)運(yùn)力結(jié)構(gòu)必然有一個(gè)更大的調(diào)整。那時(shí)其對(duì)于半掛運(yùn)輸車的需求會(huì)很大。后一種企業(yè)，目前發(fā)展得也很快，從2004年7月起，我國(guó)政府對(duì)于貨代企業(yè)的管理方式由限制性審批調(diào)整為注冊(cè)登記，無疑為那些中小企業(yè)開出了經(jīng)營(yíng)上的綠燈.他們對(duì)于運(yùn)輸散戶有著很大的整合能力，他們的一些管理規(guī)則在一定程度上影響著個(gè)體運(yùn)輸散戶對(duì)于半掛運(yùn)輸產(chǎn)品的需求與選擇。其中一些做得較大的企業(yè)已經(jīng)擁有了必要的設(shè)備與技術(shù)條件,比如：或自營(yíng)或合資或獨(dú)資租賃的倉(cāng)庫(kù)、堆場(chǎng)、車隊(duì)等。隨著國(guó)家貨代行業(yè)相關(guān)管理政策的逐步實(shí)施，貨代行業(yè)必將克服“小"（經(jīng)營(yíng)規(guī)模和資產(chǎn)規(guī)模）、“少”（服務(wù)功能和專業(yè)人才）、“弱”（競(jìng)爭(zhēng)力和融資能力）、“散”（服務(wù)質(zhì)量參差不齊、缺乏網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)分散、經(jīng)營(yíng)秩序不規(guī)范）、“低”（信息化及營(yíng)銷水平）的五大典型不足，用不了2年時(shí)間，這一領(lǐng)域必將發(fā)展成為含金量較大的半掛車市場(chǎng)。國(guó)有傳統(tǒng)的物流運(yùn)輸公司，比如中國(guó)海運(yùn)、中遠(yuǎn)、中國(guó)物資、中外運(yùn)為代表，多是國(guó)家投資,他們?cè)趪?guó)內(nèi)及專屬行業(yè)里擁有別人難以比擬的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)和規(guī)模，這讓他們長(zhǎng)期以來養(yǎng)成一種國(guó)企老大的心理優(yōu)勢(shì)及傲慢作風(fēng)。他們對(duì)于半掛車產(chǎn)品的需求相當(dāng)大,往往是一次性大批量采購(gòu)。在產(chǎn)品采購(gòu)方面對(duì)于企業(yè)背景、技術(shù)能力、企業(yè)在業(yè)內(nèi)的品牌形象等環(huán)節(jié)較為關(guān)心,對(duì)于價(jià)格一般情況下并不敏感。他們的產(chǎn)品購(gòu)買方式大多以投標(biāo)形式進(jìn)行。但由于國(guó)有企業(yè)固有的管理上的弊端使其在招標(biāo)過程中往往會(huì)出現(xiàn)“暗標(biāo)”、“黑標(biāo)”、高價(jià)出售標(biāo)書等不規(guī)范的操作現(xiàn)象.特別是在專用車采購(gòu)招標(biāo)這一業(yè)務(wù)領(lǐng)域，種種“貓兒膩”已經(jīng)成了專用車生產(chǎn)企業(yè)老板的一塊揮之不去的心病。在采購(gòu)規(guī)律上,上述這些企業(yè)中的大部分，其運(yùn)輸設(shè)備的采購(gòu)具有著一定的時(shí)間性和季節(jié)性.一般情況下，都是三月份進(jìn)入運(yùn)輸旺季，旺季的高峰期則在7?9月份,而此時(shí)也正是運(yùn)輸車輛采購(gòu)的高峰期。在高峰期間,上述這些企業(yè)不管是國(guó)有的還是私營(yíng)的，或者是服務(wù)單一的企業(yè)，都會(huì)表現(xiàn)出一定的產(chǎn)品采購(gòu)動(dòng)機(jī)與實(shí)際購(gòu)買行為。（二）半掛車的行業(yè)現(xiàn)狀經(jīng)過多年的發(fā)展，我國(guó)的半掛車行業(yè)已經(jīng)初具規(guī)模，從行業(yè)協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)上看,目前國(guó)內(nèi)半掛車生產(chǎn)企業(yè)非法與合法的算在一起約為400多家。從多年前的小比例、小規(guī)模發(fā)展到現(xiàn)在占據(jù)專用車銷量的最大比重。雖然半掛車產(chǎn)品目前已經(jīng)在技術(shù)方面有了很大的進(jìn)步，但與其他車型相比，它畢竟屬于技術(shù)含量低、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、勞動(dòng)密集型產(chǎn)品.幾十個(gè)，甚至十幾個(gè)人使用一些簡(jiǎn)單的工具就可以完成半掛車產(chǎn)品的組裝，而且目前半掛車的三大總成（車軸、支架、牽引座）已經(jīng)形成了專業(yè)化批量生產(chǎn)，其中不論是外資生產(chǎn)的、還是合資與國(guó)內(nèi)獨(dú)資生產(chǎn)的,都應(yīng)有盡有。而此時(shí)留給半掛車企業(yè)的，就只有自己生產(chǎn)車架、外購(gòu)關(guān)鍵總成、然后進(jìn)行組裝的份兒了。正是這一特性使得它的行業(yè)進(jìn)入坎級(jí)非常之低，使得大多數(shù)企業(yè)都把投資的目光轉(zhuǎn)移到這一行業(yè)領(lǐng)域上來，而也正是這些企業(yè)的進(jìn)入風(fēng)潮導(dǎo)致了如下局面:非正規(guī)廠家的產(chǎn)品粗制濫造；用戶難以在質(zhì)量、性能和服務(wù)上得到應(yīng)有的保障；路邊野店的拼裝車以正規(guī)企業(yè)無法相比擬的價(jià)格優(yōu)勢(shì)幾乎占據(jù)著半掛車市場(chǎng)的半壁江山；用戶單純看重價(jià)格，購(gòu)買行為不夠成熟。也正是這一局面在很大程度上（期間更有其他載貨車企業(yè)非法改裝的因素）上促進(jìn)了國(guó)家雙超治理、產(chǎn)品行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)限定、半掛車輛單獨(dú)上牌等相關(guān)管理措施的出臺(tái).屆時(shí)對(duì)于行業(yè)的違規(guī)現(xiàn)象將有一個(gè)更大的治理與遏制，使得行業(yè)在產(chǎn)品技術(shù)與本身經(jīng)營(yíng)自律等方面提升到一個(gè)新的高度與水平.與發(fā)達(dá)國(guó)家的交通運(yùn)輸行業(yè)相比，我們還有著很大差距.在北美、西歐等公路網(wǎng)絡(luò)比較發(fā)達(dá)的國(guó)家，以牽引車脫掛半掛車組成的汽車列車的運(yùn)輸方式占了總運(yùn)輸量的70?80%。國(guó)際的主流運(yùn)輸方式是甩掛運(yùn)輸，即一臺(tái)牽引車配多個(gè)半掛車，俗稱一車多掛,送貨時(shí)牽引車拖著掛車到達(dá)指定地點(diǎn)后，連車帶貨一起甩下，然后再拉著另一輛掛車貨物出發(fā)或返回來路。這種運(yùn)輸方式成本更低、效率更高、周轉(zhuǎn)更快。但短時(shí)間內(nèi)在國(guó)內(nèi)整個(gè)運(yùn)輸行業(yè),還難以全面實(shí)施與推廣.個(gè)中原因除了地區(qū)間的地方保護(hù)主義所導(dǎo)致的明顯收費(fèi)差異之外，半掛車與牽引車在牌照管理政策上所導(dǎo)致的運(yùn)輸成本虛高也一個(gè)重要的因素。既然甩掛運(yùn)輸方式不能大范圍地加以采用和推廣，那么，半掛車在運(yùn)輸行業(yè)的的利用率也打一個(gè)很大的折扣,而產(chǎn)品的市場(chǎng)需求也要出現(xiàn)一定程度的減量。盡管半掛車產(chǎn)品在整個(gè)專用車市場(chǎng)上占有著較大的比重，但如果要把半掛車保有量與整個(gè)運(yùn)輸市場(chǎng)上普通載貨車保有量、半掛車市場(chǎng)占有率與整個(gè)載貨車市場(chǎng)總量這兩組數(shù)據(jù)變量做一下比較,就會(huì)發(fā)現(xiàn)我國(guó)的半掛車形勢(shì)不容樂觀。以與美國(guó)相比為例，美國(guó)在過去的30年里，其廂式半掛車占掛車總銷量的70％，是美國(guó)交通貨運(yùn)的主力車型，而且在未來的5年內(nèi)，預(yù)計(jì)其廂式半掛車仍將占據(jù)著69％的市場(chǎng)份額。未來5年內(nèi),干貨廂式半掛車占廂式半掛車總銷量的76。6％，呈上升趨勢(shì)，仍然是美國(guó)陸路貨運(yùn)的主要運(yùn)輸工具。而廂式掛車仍然是其中最重要的運(yùn)輸車輛。而目前國(guó)內(nèi)，就是專用車的市場(chǎng)份額才只占分部貨車的30%多，而半掛車在整體專用車當(dāng)中又不到三分之一的比重。這與發(fā)達(dá)國(guó)家專用掛車比例相比，則有著很大的距離。半掛車行業(yè)本來就是一個(gè)進(jìn)入坎級(jí)較低的產(chǎn)業(yè),因此，近年來隨著各個(gè)中小企業(yè)的紛紛涌入，整體半掛車行業(yè)一直呈現(xiàn)出品牌集中度低、價(jià)格體系混亂的現(xiàn)象，而中集此時(shí)的介入無疑正逢其時(shí)。目前中集的產(chǎn)能尚不足行業(yè)的20％，而其營(yíng)銷重點(diǎn)也主要集中在華南一帶，對(duì)于其他半掛車企業(yè)的產(chǎn)品市場(chǎng)還沒有構(gòu)成實(shí)質(zhì)性的重創(chuàng)。但也應(yīng)該看到這樣一個(gè)事實(shí)，2003年是中集進(jìn)行產(chǎn)業(yè)布局的一年,2004年是中集進(jìn)行產(chǎn)業(yè)熱身、營(yíng)銷蓄勢(shì)的一年。而其正式的市場(chǎng)發(fā)力必將是震懾專用半掛車行業(yè)的2005年,到時(shí)人們會(huì)看到一個(gè)集團(tuán)化運(yùn)作的產(chǎn)業(yè)旗艦破冰沉悶的半掛車市場(chǎng)的宏觀場(chǎng)面，此時(shí)我們暫且先拭目以待吧.二、半掛車行業(yè)市場(chǎng)的未來展望隨著國(guó)家交通運(yùn)輸業(yè)相關(guān)管理政策實(shí)施的逐步到位，地區(qū)間地方保護(hù)主義政策的逐漸撤消，甩掛運(yùn)輸這種高效、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、環(huán)保并完全優(yōu)于單體貨車的運(yùn)輸方式必然成為物流運(yùn)輸行業(yè)的首選，而半掛車將迎來一個(gè)需求放大的井噴時(shí)期。中國(guó)轎車市場(chǎng)經(jīng)過了2004年的市場(chǎng)洗禮，各個(gè)企業(yè)都深深懂得了營(yíng)銷之于汽車行業(yè)的重要程度,而汽車產(chǎn)品的物流配送顯然就成了捕捉瞬間商機(jī)成功與否的關(guān)鍵?！傲愎铩?、“零距離"購(gòu)車成了目前購(gòu)車用戶最大的消費(fèi)特征;各個(gè)企業(yè)的產(chǎn)能還在不斷擴(kuò)大，轎車生產(chǎn)企業(yè)與經(jīng)銷商又遍布在全國(guó)各地,而面對(duì)2004年這樣激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),那些相距較遠(yuǎn)的企業(yè)與經(jīng)銷商之間的產(chǎn)品運(yùn)輸效率就成了決定競(jìng)爭(zhēng)成敗的關(guān)鍵.利用鐵路運(yùn)輸無疑于等死，利用單體載貨重卡又影響運(yùn)輸效率，那么車輛運(yùn)輸專用半掛車就成明智的首選.況且，在各家企業(yè)產(chǎn)能都在不斷放大與物流效率亟待提高的雙重前提下，車輛運(yùn)輸半掛車的大量需求就更成了預(yù)料之中的事情了.第四節(jié)半掛車的分類一、按半掛車車軸數(shù)分類半掛車按車軸分類通?？梢苑譃閱屋S、雙軸、三軸和多軸四類（圖1-3）。圖1—3半掛車按車軸數(shù)分類單軸半掛車是最簡(jiǎn)單的半掛車，國(guó)標(biāo)GB6420—86規(guī)定半掛車總質(zhì)量13.31以及13。3t以下都為單軸?其整備質(zhì)量小、制造方便，并且輪胎磨耗和燃油消耗較少。隨著所要求的半掛車裝載質(zhì)量的增加,為了不超過軸負(fù)荷和總載量的規(guī)定，主要途徑是增加半掛車軸數(shù).二、按半掛車的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分類半掛車按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分類可以分為變軸距半掛車、車軸可提升的半掛車、多牽引銷半掛車以及活動(dòng)牽引銷半掛車等?？勺冚S距半掛車可以是輪距相對(duì)半掛車車架移動(dòng)的形式。我國(guó)的J10BZ、J15BZ和J140BZ轉(zhuǎn)載質(zhì)量分別為71、81和101,縱梁可伸縮，貨箱長(zhǎng)度在7?11m內(nèi)變化。車軸可提升半掛車,在提起輪軸后改變了附著條件，減少行駛阻力和輪胎磨耗,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,其執(zhí)行裝置為氣動(dòng)或液壓元件。多牽引銷半掛車,一般有雙牽引銷和三牽引銷式.三、按形式和用途分類半掛汽車列車的使用范圍和廣，按形式和用途分類實(shí)際上包含了所類別的專用汽車，在基本型即普通欄板式半掛車和低平臺(tái)半掛車的基礎(chǔ)上,可按GB6420一86分類如下：平板半掛車、低平板半掛車、凹式平板半掛車、箱式半掛車、自卸半掛車、集裝箱專用半掛車、集裝箱平板半掛車、集裝箱欄板半掛車、液罐半掛車、粉狀集裝箱半掛車、牲畜家禽半掛車、預(yù)制件半掛車、長(zhǎng)貨半掛車、冷藏半掛車、橫伸半掛車、縱伸半掛車和組合半掛車等。四、按半掛車驅(qū)動(dòng)方式分類（1） 自驅(qū)動(dòng)半掛汽車列車，半掛車上裝有發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，列車共裝置兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)。南京電子工程研究所、南京汽車研究所和705廠曾分別聯(lián)合批量研制過自驅(qū)動(dòng)半掛汽車列車.（2） 自驅(qū)動(dòng)半掛汽車列車通過性好，具有軍事和野外作業(yè)的意義.由于減少了牽引車功率,因此使列車尺寸減小,提高了行駛穩(wěn)定性、機(jī)動(dòng)性和經(jīng)濟(jì)性。在半掛車上增加導(dǎo)向輪后還可以在摘掛后單獨(dú)使用半掛車，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。（3）其他驅(qū)動(dòng)半掛汽車列車即通常的半掛汽車列車,半掛車本身不裝置發(fā)動(dòng)機(jī)及其傳動(dòng)裝置。第二章方案論證與設(shè)計(jì)第一節(jié)半掛車的總體結(jié)構(gòu)[3]半掛車的主要結(jié)構(gòu)形式有平板式、階梯式和凹梁式。平板式半掛車:整個(gè)貨臺(tái)是平直的,且在車輪之上，適于運(yùn)輸鋼材、木材及大型設(shè)備（如圖2。1所示）.圖2。1平板式半掛車階梯式半掛車：半掛車車架呈階梯形，貨臺(tái)平面在鵝頸之后，最早的階梯式平板半掛車，其鵝頸均為弧形結(jié)構(gòu),在鵝頸上端形成第二貨臺(tái)平面。由于階梯式結(jié)構(gòu)貨臺(tái)平面降低，從而適合運(yùn)輸各種大型設(shè)備、鋼材等（如圖2.2所示）。圖2。2階梯式半掛車凹梁式半掛車：其貨臺(tái)平面呈凹形具有最低的承載平面。凹型貨臺(tái)平面離地高度一般根據(jù)用戶要求確定，適合超高貨物運(yùn)輸（如圖2。3所示）。圖2。3凹梁式半掛車圖2.4為所設(shè)計(jì)的集裝箱攔板半掛車。車架前端下部的牽引銷1與牽引車的牽引座配合牽引半掛車行駛，并在轉(zhuǎn)向時(shí)完成牽引車和半掛車之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。車架2上的載荷通過牽引銷座1和懸架系統(tǒng)5分配到牽引車和半掛車車輪4上;當(dāng)脫掛時(shí)，半掛車前部載荷由支承裝置3承受。半掛車制動(dòng)系統(tǒng)6與牽引車連通，達(dá)到二者同步制動(dòng);半掛車也裝有駐車制動(dòng)器。圖2。4集裝箱攔板半掛車1—牽引銷；2-車架；3-支承裝置；4-車輪;5—懸掛系統(tǒng)；6—制動(dòng)系統(tǒng)該車采用的是直通式縱梁車架,其縱梁斷面為工字型焊接結(jié)構(gòu),上翼平直，下翼板折線，腹板用鋼板剪切加工成階梯形,焊接后應(yīng)有足夠的強(qiáng)度。車架橫梁采用沖壓槽鋼,通過縱梁腹板的孔貫穿于兩根縱梁之間，有的橫梁和上翼板、腹板焊接在一起；有的則與上、下翼板之間留有間隙。這種貫穿式車架既有一定的強(qiáng)度，又允許車架有一定的彎曲扭轉(zhuǎn)變形，已逐漸取代斷開橫梁。在車架上還焊有牽引銷、支承裝置安裝架、備胎架和邊梁

第二節(jié)半掛車和牽引車的聯(lián)接半掛車和牽引車的聯(lián)接尺寸如圖2.5,表2—1所示，圖中H為牽引座無負(fù)荷時(shí)接合面離地高度；H1為支承裝置起升后半掛車結(jié)合面離地最小值;Cf、Cr不小于70mm.M不小于8.51的L、Rf、H、H］和一值適用于半后軸牽引車，也適用于雙軸牽引車。M(1)L最大M(1)L最大Rf最大Rr最大H(mm)H1(mm)L1(mm)W4800140013101130?11601080~1110550>4?6.5900154014701130?11871080?1137550>6。5~8.51000160015501187?12261137?1176750>8。5?101000160016671226?13151176~1265750>10?171200200019001250~14001200?1350750>17160020502200不大于1400不大于1350750圖2。5半掛車和牽引車的聯(lián)接尺寸表2—1半掛車連接裝置互換尺寸［4］一、半掛車的前回轉(zhuǎn)半徑和牽引車的間隙半徑半掛車的前回轉(zhuǎn)半徑Rf是指牽引銷中心至半掛車前端最遠(yuǎn)點(diǎn)水平面內(nèi)投影的距離.牽引車的間隙半徑Rf+Cf是指牽引座中心至駕駛室后圍或備胎架（或其它福建，如空濾器等）的最近水面內(nèi)投影的距離。為了保證半掛車和牽引車在運(yùn)行中不產(chǎn)生干涉，一般要求（Rf+Cf）—Rf三150mm。二、 半掛車的間隙半徑和牽引銷的后回轉(zhuǎn)半徑半掛車的間隙半徑Rr+Cr是指牽引銷中心至支承裝置上最近點(diǎn)水平面內(nèi)投影的距離.牽引車的后回轉(zhuǎn)半徑R是指牽引座中心至牽引車車架后端最遠(yuǎn)點(diǎn)水平面內(nèi)投影的距離。一般要求（Rr+Cr）—R>70mm。三、 半掛車的前懸距離半掛車的前懸距離L是指半掛車牽引銷中心至半掛車最前端水平面內(nèi)投影的距離.四、 半掛車相對(duì)于牽引車的前俯角和后仰角前俯角和后仰角如圖2.6所示。Ba a—前俯角圖2。6半掛車的前俯角和后仰角 B—后仰角前俯角a是指半掛車前端最外點(diǎn)和牽引車車架相碰時(shí)，半掛車和牽引車在縱向平面內(nèi)的相對(duì)夾角；后仰角B是指變截面前的縱梁下翼板和牽引車尾端相碰是在縱向平面內(nèi)的相對(duì)夾角.通常前俯角a=7。?14。，道路條件好時(shí)，取小值，道路條件差時(shí)，取大值。后仰角對(duì)于普通公路運(yùn)輸B二8。?10。，對(duì)于越野運(yùn)輸B=15。左右。第三節(jié)半掛車的支承裝置[5]半掛車均有支承裝置,安裝在半掛車的前部，起支承半掛車的作用.還可以通過支承裝置的手搖驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)升降半掛車的前部高度,以利于牽引車的接掛和脫掛。在運(yùn)行狀態(tài)時(shí)支承裝置需要收起。一、支承裝置的要求（一） 脫掛時(shí)能可靠的保持半掛車處在水平位置;（二） 脫掛和接掛時(shí)能迅速升降，輕便地協(xié)調(diào)其高度；（三） 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有足夠的強(qiáng)度和支承剛度。二、支承裝置的分類（一） 按操作方式分:有聯(lián)動(dòng)支承和單動(dòng)支承。前者只需在一邊操縱就可以使兩邊支承裝置同時(shí)升降，而后者則需在兩邊單獨(dú)操縱.（二） 按支承管截面形狀分:有圓管、方管、八角管支承。（三） 按齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)分：有單級(jí)、雙級(jí)和三級(jí)齒輪傳動(dòng)支承.（四） 按支承管的結(jié)構(gòu)分:有基本式和折疊式支承，前者支承管不能折疊。（五） 按支承腳的形式分：有鉸接式、橡膠墊式、球絞式和滾輪式支承。本車采用聯(lián)動(dòng)、方管、三級(jí)齒輪、基本式、鉸接式支承裝置（如圖2。7所示）.三、支承裝置的選擇（一）支承裝置的位置支承裝置的位置,應(yīng)保證半掛車在滿載時(shí)，支承裝置上的載質(zhì)量不超過半掛車總質(zhì)量的一半。二）支承裝置的高度和行程支承裝置的高度和行程是按總布置確定的半掛車承載面的高度，并根據(jù)支承裝置收起時(shí)要求的最小離地間隙基本式聯(lián)動(dòng)支承裝置起時(shí)要求的最小離地間隙基本式聯(lián)動(dòng)支承裝置三）支承裝置的質(zhì)量支承裝置應(yīng)根據(jù)半掛車的總質(zhì)量幾支承裝置的位置等參數(shù)，求出作用在每一支承裝置上的承載質(zhì)量?？紤]到支承時(shí)支承裝置的不同步、裝載不均性、地面傾斜以及裝載時(shí)的沖擊載荷等，故需要乘以一個(gè)附加載質(zhì)量系數(shù)=1.1?1.3，既為支承裝置的支承質(zhì)量。從目前我國(guó)半掛車噸位范圍,只需選擇二、三種支承質(zhì)量的支承裝置，就基本可以滿足使用要求.半掛車載質(zhì)量10?151,支承質(zhì)量為20t。半掛車載質(zhì)量15?301,支承質(zhì)量為241。半掛車載質(zhì)量30~601,支承質(zhì)量為321.第四節(jié)半掛車牽引聯(lián)接裝置的選擇[6]牽引連接裝置是汽車列車的重要組成部分。它把牽引車和掛車機(jī)械地連接起來,傳遞并承受兩者之間的連接力和其他作用力,并使掛車實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。商用汽車列車的運(yùn)輸特點(diǎn)要求牽引連接裝置具有完全的互換性。由于汽車列車的牽引連接裝置差不多都以標(biāo)準(zhǔn)化和系列化,因此汽車列車牽引連接設(shè)計(jì)的任務(wù),就是根據(jù)列車的類型、總質(zhì)量和使用條件等,根據(jù)制造企業(yè)提供的部件系列的型號(hào)和承載能力以及價(jià)格等其他因素進(jìn)行選擇和使用.半掛汽車列車牽引聯(lián)接裝置的基本形式是牽引座-牽引銷的組合.牽引銷安裝在半掛車車架前部的牽引板上,牽引座安裝在牽引車車架上,并有分離—聯(lián)接機(jī)構(gòu)和鎖緊機(jī)構(gòu),以保證牽引座與牽引銷的可靠聯(lián)接或分離。根據(jù)GB/T4606和GB/T4607的規(guī)定，最大總質(zhì)量小于或等于501的半掛車鞍座應(yīng)該選擇直徑為50.8mm的50號(hào)牽引銷；最大總質(zhì)量大于或等于501,小于或等于1001的半掛車鞍座應(yīng)該選擇直徑為89mm的90號(hào)牽引銷。本車總質(zhì)量為401,根據(jù)選擇標(biāo)準(zhǔn)選用的牽引銷類型為50號(hào)牽引銷,其結(jié)構(gòu)尺寸如圖2.8所示。圖2.850號(hào)牽引銷第五節(jié)半掛車的車架設(shè)計(jì)[7]、[8]、[9]、[10]車架是車輛的骨架,是車輛的重要承載部件,連接著各個(gè)主要總成,承受著復(fù)雜空間力系的作用。一般,車架應(yīng)該具有足夠的強(qiáng)度、合適的剛度,在保證剛度和強(qiáng)度的前提下質(zhì)量最小,以及結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單等。隨著高速公路的發(fā)展,車速不斷提高,因而要求車架要具有足夠的抗彎曲變形和抗扭轉(zhuǎn)變形的能力。半掛車車架的特點(diǎn),主要是車架的前部要安裝牽引銷及其底板,并通過牽引銷與牽引車的牽引座連接.這樣,車架的上面就高出牽引車車架許多。為了使貨物的裝載質(zhì)心降低,保證起初列車必要的行使穩(wěn)定性,就必須使車架后部的貨箱底板平面盡量低一些。下述三種車架結(jié)構(gòu)形式都與這一特點(diǎn)相關(guān).同時(shí),半掛車的軸距一般都較長(zhǎng),為了減輕掛車車架的總質(zhì)量,有時(shí)便在縱梁的副板上打一些孔。這些圓孔或方（長(zhǎng)方）孔,也為（制動(dòng)）管、（電）線的通過提供了方便,同時(shí)也為了車架的裝配、維護(hù)和修理提供了某些便利。因此,車架設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足以下要求：（1）滿足總布置要求:牽引車車架的前端寬度最大值受轉(zhuǎn)向輪最大轉(zhuǎn)角的限制,最小值取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的外廓尺寸；車架的后端寬度的最大值則需要根據(jù)輪胎和鋼板彈簧的寬度和安裝情況而定。（2）必須有足夠的強(qiáng)度：要保證車架在各種復(fù)雜的工作條件下長(zhǎng)期使用時(shí)不至發(fā)生嚴(yán)重的損壞。（3）要有合適的剛度：一方面，在各種使用條件下車架不能有很大的變形，要使固定在車架上面的各總成和部件在車架上的相對(duì)位置變化不大，保證它們能正常工作而不發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉或運(yùn)行噪聲；另一方面，車架的剛度，尤其是扭轉(zhuǎn)剛度不宜過大，以免在通過不平道路時(shí)使車架發(fā)生不必要的斷裂現(xiàn)象,同時(shí)，還要與車輛的懸架角剛度相匹配.（4）節(jié)省材料、減輕質(zhì)量：在保證車架具有足夠的剛度和必要的強(qiáng)度的前提下，應(yīng)盡量簡(jiǎn)化車架的結(jié)構(gòu)，減少材料的消耗,以降低生產(chǎn)成本。同時(shí)，車架還應(yīng)便于制造和維修。車架設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意以下問題：（1）車架的各個(gè)構(gòu)件幾乎都是沖壓件,因此，各構(gòu)件的形狀要盡量符合沖壓工藝的要求,拉深量不能太大，余料也不能過多,以節(jié)省材料;（2）由于在每個(gè)截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力總是在上、下翼面的翼緣處最大，因此在車架上、下翼面上應(yīng)盡可能不要鉆孔、開口或有其他工藝缺陷。在前后軸之間車架縱梁的下翼面、后懸架部分縱梁的上翼面等都禁止鉆孔。在車架縱梁的腹板及橫梁上鉆孔時(shí),孔間距和孔大小都應(yīng)符合規(guī)定。（3）在車架上焊接零件時(shí),應(yīng)該采用與車架材料焊接性能相同的材料進(jìn)行焊接.不能隨意地在車架上進(jìn)行焊接。必須焊接時(shí)，應(yīng)注意車架的圓角等處不允許焊接。（4）對(duì)于承受扭轉(zhuǎn)應(yīng)力的構(gòu)件，應(yīng)盡量采用抗扭剛度高的箱形和圓管等閉口截面來制造。（5）為了避免材料折彎時(shí)產(chǎn)生破裂,車架的內(nèi)圓角半徑應(yīng)比板材的厚度大一些，對(duì)于16MnL鋼的材料，一般內(nèi)圓角的半徑應(yīng)等于板材厚度的1。5—2倍。（6） 縱梁若要有加強(qiáng)板，由于縱梁在加強(qiáng)板處的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力下降,但在離開加強(qiáng)板處的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力反而又增大，故應(yīng)使加強(qiáng)板的形狀向兩端逐漸減小，從而得到緩和、過度的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。（7） 縱梁的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力是按不同位置的橫梁分段的，每段與橫梁連接處扭轉(zhuǎn)應(yīng)力或?yàn)樽畲蠡驗(yàn)樽钚?，如果在兩根橫梁之間加裝一根橫梁，則車架的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力提高、加裝橫梁處的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力增加，而縱梁在與原來兩根橫梁連接處的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力反而下降，布置橫梁時(shí)應(yīng)注意這個(gè)問題。（8） 對(duì)車架需要加強(qiáng)的地方,可采用這樣的加強(qiáng)方式：①將槽形斷面的加強(qiáng)板附加在縱梁的內(nèi)側(cè)或外側(cè)，加強(qiáng)效果十分顯著；②采用L形斷面的加強(qiáng)板附加在縱梁承受拉伸應(yīng)力的一側(cè)；③將縱梁的加強(qiáng)成為箱形斷面，方法簡(jiǎn)單，加強(qiáng)效果也較好，但對(duì)其扭轉(zhuǎn)剛度有一定的影響；④在翼板上加強(qiáng)，但效果不明顯。

一、縱梁的選擇平板式階梯式凹梁式車架的縱梁結(jié)構(gòu)是根據(jù)貨臺(tái)形式要求，相應(yīng)的有平板式、階梯式、凹梁式或橋式等三種，如圖平板式階梯式凹梁式縱梁截面有工字形和槽形,縱梁截面有工字形和槽形，為防止上下翼緣受拉伸和壓縮作用而破裂,按薄板理論進(jìn)行校核,其彎曲應(yīng)力不應(yīng)超過臨界彎曲應(yīng)力。翼緣最大寬度一般不超過166（8為鋼 圖2。9車架縱梁的形式板的厚度），對(duì)于大噸位半掛車多采用工字形截面梁?？v梁截面高度根據(jù)噸位不同有較大的差異?？蓞⒖家韵鲁叽纾狠d質(zhì)量15t,主截面高300mm左右；載質(zhì)量20?301,主截面高350?450mm；載質(zhì)量40~501,主截面高450~550mm。半掛車車架縱梁沿其長(zhǎng)度方向截面尺寸的變化,主要根據(jù)彎曲強(qiáng)度計(jì)算和總體布置確定.車架縱梁均采用高腹板結(jié)構(gòu),主截面的高和翼板寬度之比為2.7?4。2。本車主截面的高和翼板寬度之比為3。125。目前各生產(chǎn)廠家為了便于產(chǎn)品變型和多品種生產(chǎn),規(guī)定了縱梁腹板、翼板尺寸規(guī)范,從而可采用幾種規(guī)定尺寸的腹板和翼板的組合,來滿足各種噸位半掛車車架縱梁的要求。本車縱梁的主要參數(shù)：主截面高為500mm；腹板厚度8mm；上翼板尺寸140X16;下翼板尺寸140X16；變截面加強(qiáng)搬尺寸110X8。采用汽車大梁專用鋼P(yáng)510L鋼板焊接而成。二、橫梁的選擇橫梁是連接左右縱梁組成車架的主要構(gòu)件。橫梁本身的抗扭性能及橫梁在車架上的分布,直接影響著車架的內(nèi)應(yīng)力及車架的剛度,合理地設(shè)計(jì)橫梁可以保證車架具有足夠的扭轉(zhuǎn)剛度。半掛車車架中的橫梁有沖壓成型或直接采用型材,前者比后者輕15%~20%,一般前者采用比較廣泛。常見的橫梁結(jié)構(gòu)有:（1）圓管形具有較高的扭轉(zhuǎn)剛度,但因縱梁截面高度較大,為使載荷從整個(gè)截面?zhèn)鬟f到橫梁上,必須補(bǔ)焊許多連接板,故增加了車架的質(zhì)量、成本高、工藝復(fù)雜。另外,當(dāng)扭轉(zhuǎn)較嚴(yán)重時(shí),連接板處應(yīng)力較大。因此圓管形橫梁一般只布置在車架縱梁的兩端,靠近下翼板,增強(qiáng)車架整體扭轉(zhuǎn)剛度。工字形對(duì)載荷傳遞較為理想，但縱梁翼緣和橫梁翼緣連接，對(duì)扭轉(zhuǎn)約束較大，因而翼緣產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力較大。槽形多用鋼板沖壓成型，制造工藝簡(jiǎn)單、成本低，為許多廠家采用，但扭轉(zhuǎn)剛度較差.箱形和圓管形橫梁有類似的特點(diǎn),具有較好的抗扭性。橫梁的截面尺寸通常用類比法確定.從產(chǎn)品的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化考慮，應(yīng)采用一、二種規(guī)格尺寸的橫梁，在布置上采用疏密不同的方式來滿足各種噸位級(jí)別半掛車的要求。橫梁在布置時(shí)，其間距為700~1200mm,視實(shí)際情況也可不遵循此規(guī)格。本半掛車的中橫梁采用的是鋼板沖壓的U形橫梁。貫穿橫梁、前部邊橫梁和前部中橫梁采用8#熱軋普通槽鋼.三、縱梁和橫梁的連接車架結(jié)構(gòu)的整體剛度,除和縱梁、橫梁自身的剛度有關(guān)外，還直接受節(jié)點(diǎn)連接剛度的影響,節(jié)點(diǎn)的剛度越大,車架的整體剛度也越大。因此，正確選擇和合理設(shè)計(jì)橫梁和縱梁的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，是車架設(shè)計(jì)的重要問題，下面介紹幾種節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)。一、橫梁和縱梁上下翼緣連接(見圖2。10(a))這種結(jié)構(gòu)有利于提高車架的扭轉(zhuǎn)剛度,但在受扭嚴(yán)重的情況下，易產(chǎn)生約束扭轉(zhuǎn)，因而在縱梁翼緣處會(huì)出現(xiàn)較大內(nèi)應(yīng)力。該結(jié)構(gòu)形式一般用在半掛車鵝勁區(qū)、支承裝置處和后懸架支承處。(b)(a) (c)二、 橫梁和縱梁的腹板連接((見圖車縱貂和橫梁的連接結(jié)構(gòu)剛度較差，允許縱梁截面產(chǎn)生自由翹曲，不形成約束扭轉(zhuǎn)。這種結(jié)構(gòu)形式多用在扭轉(zhuǎn)變形較小的車架中部橫梁上.三、 橫梁與縱梁上翼緣和腹板連接(見圖2。10(c))這種結(jié)構(gòu)兼有以上兩種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),故應(yīng)用較多。四、 橫梁貫穿縱梁腹板連接(見圖2.11)這種結(jié)構(gòu)稱為貫穿連接結(jié)構(gòu)，是目前國(guó)內(nèi)外廣泛采用的半掛車車架結(jié)構(gòu)。它在貫穿出只焊接橫梁腹板，其上下翼板不焊接，并在穿孔之間留有間隙。當(dāng)縱梁產(chǎn)生彎曲變形時(shí)，允許縱梁相對(duì)橫梁產(chǎn)生微量位移，從而消除應(yīng)力集中現(xiàn)象.但車架整體扭轉(zhuǎn)剛度較差,需要在靠近縱梁兩端處加橫梁來提高扭轉(zhuǎn)剛度。貫穿式橫梁結(jié)構(gòu)，由于采用了整體橫梁，減少了焊縫，使焊接變形減少。同時(shí)還具有腹板承載能力大，并且在偏載較大時(shí),能使車架各處所產(chǎn)生的應(yīng)力分布較均勻的特點(diǎn)。四、縱梁強(qiáng)度計(jì)算 [11]、[12]汽車傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理論認(rèn)為，在縱梁設(shè)計(jì)中,通常只對(duì)縱梁進(jìn)行簡(jiǎn)化的彎曲強(qiáng)度計(jì)算，以確定縱梁的截面尺寸。根據(jù)上述理論設(shè)計(jì)縱梁時(shí)做如下假設(shè)：（一）縱梁為支承在牽引銷和后輪上的簡(jiǎn)支梁；（二）空車時(shí)的簧載質(zhì)量均布在左右兩縱梁的全長(zhǎng)上，滿載時(shí)的有效載荷則均布在承載面的全長(zhǎng)上；（三）所有作用力均通過載面彎新（忽略不記局部扭轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的影響）。所以本文在建立數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)模型工作中，分析縱梁承載情況和受力狀況時(shí)先設(shè)計(jì)計(jì)算的力學(xué)模型,盡管實(shí)際承受載荷情況錯(cuò)綜復(fù)雜,總的來說,縱梁重要承受靜載荷和動(dòng)載荷（對(duì)稱垂直、斜對(duì)稱），可把縱梁結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為支承在牽引銷和后軸上的簡(jiǎn)支梁作彎曲強(qiáng)度計(jì)算。因車架結(jié)構(gòu)左右對(duì)稱受力相差不大,所以可對(duì)其一側(cè)縱梁用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理論進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。其計(jì)算過程大致如下（由于計(jì)算過程復(fù)雜我們可利用VB軟件進(jìn)行編程計(jì)算，其程序見）：縱梁和不貫穿式橫梁均采用P510L,P510L具有良好的綜合力學(xué)性能，低溫沖擊韌度、冷沖壓、切削加工性、焊接性能等。P510L鋼的綜合性能明顯優(yōu)于Q235A和16Mn,是攀鋼集團(tuán)專為汽車大梁設(shè)計(jì)生產(chǎn)的汽車大梁專用鋼。許用應(yīng)力】。]=395Mpa。側(cè)支梁、邊梁和貫穿式橫梁均采用Q235A[18]屈服點(diǎn)=235Mpa,伸長(zhǎng)率6=26%，密度P=7.8X103kg/m3oQ235A具有良好的塑性、韌性、焊接性能和冷沖壓性能，以及一定的強(qiáng)度、良好的冷彎性能。（一）車體各個(gè)部分的質(zhì)量車架質(zhì)量3000kg,加強(qiáng)板、牽引板、牽引銷和懸掛質(zhì)量約為600，三根車軸共重1000,載貨平板質(zhì)量700kg,攔板、立柱約500kg，護(hù)攔板、備胎、工具箱總質(zhì)量約為300,支承裝置和儲(chǔ)氣罐等質(zhì)量300kg,輪胎總質(zhì)量800kg。（二）軸荷分配如圖2.12所示,車架承受縱向單位線長(zhǎng)度均勻載荷，有:――牽引銷所受力（N）; -—中間車軸到車架尾部的距離（m）?！筝S中心處所受力（N）；――牽引銷到中間車軸的距離（m）；空載：三）強(qiáng)度計(jì)算在滿載時(shí)進(jìn)行縱梁的強(qiáng)度校核支反力計(jì)算：（為縱梁總長(zhǎng)，取一根縱梁計(jì)算）式中：—-半掛車承受的重力-—縱梁上的單位長(zhǎng)度線載荷由上述計(jì)算得：由平衡力矩:得II剪力的計(jì)算：TOC\o"1-5"\h\zCA段： —一— —-— —①AB ———-— —②BD段:— --— ——一一③III彎矩的計(jì)算：CA段: --—--—--—--—— ①AB段：——一— ②BD段： ————————-③由上述三式可計(jì)算出各彎矩最大的點(diǎn)為：A點(diǎn)的最大彎矩：B點(diǎn)的最大彎矩：由圖可知，最大彎矩出現(xiàn)在段上，則有：即;O通過計(jì)算,可以畫出車架縱梁的支反力、剪力、彎矩圖如圖2。13。（四）危險(xiǎn)截面確定由經(jīng)驗(yàn)可知，縱梁的危險(xiǎn)截面一般為變截面處和最大彎矩處，通過結(jié)構(gòu)圖和計(jì)算可知分別距車架前端距離為1。56m,2.98m和4。86m,現(xiàn)分別對(duì)以上三截面進(jìn)行強(qiáng)度校核，分別令其為截面1、截面2、截面3。見圖2。14截面1:H=250mm,61=16mm,62=8mm,B=140mm截面2:H=330mm,61=16mm,62=8mm,B=140mm截面3：H=500mm,61=16mm,62=8mm,B=140mm圖2.13縱梁剪力彎矩圖由此可計(jì)算抗彎截面系數(shù):=0。000546632m3=0.00077676m3=0.001323191m3各截面處的彎矩：=23439N/m=80718N/m=108071N/m由彎曲應(yīng)力公式所計(jì)算出的彎矩分別計(jì)算各截面彎曲應(yīng)力：截面1：截面2:截面3：剪切應(yīng)力:—-材料許用剪切應(yīng)力對(duì)于工字梁截面，其腹板上的剪切應(yīng)力可看成是均布的,所以其剪切應(yīng)力可由如下公式計(jì)算： —--———-—--—--—為腹板截面面積。由上述計(jì)算各截面的剪切應(yīng)力:截面1：截面2：截面3：由于縱梁同時(shí)承受剪力和彎矩，所以其應(yīng)力應(yīng)按下面公式計(jì)算：許用應(yīng)力:式中：——材料屈服極限—疲勞系數(shù)=1。2?1.4 本書取=1.3——?jiǎng)虞d系數(shù)=1.8~2。2 本書取=2.0本車縱梁采用P510L汽車大梁專用鋼，其屈服極限為所以可算出許用應(yīng)力為：由第四強(qiáng)度理論,分別校核各個(gè)截面的強(qiáng)度：截面1:截面2：截面3:通過上述計(jì)算，縱梁強(qiáng)度符合要求.第三章半掛車其他部件的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)第一節(jié)半掛車的懸架系統(tǒng)[13]。[14]半掛車的懸掛系統(tǒng)是將半掛車車架與車軸相連的全套裝置的總稱。其主要功用是傳遞作用在車輪和車架之間的各種載荷，并減少或消除由于不平路面通過車軸傳給車架的沖擊和振動(dòng)以改善半掛車的平順性。半掛車懸掛一般采用鋼板彈簧作為彈性元件，具有多軸承載時(shí)，為保證各軸車輪與地面均有良好的接觸及使懸掛系統(tǒng)的載荷均勻，應(yīng)采用平衡懸掛。半掛車的懸掛應(yīng)滿足下述要求：錯(cuò)誤!傳遞作用在車架和車軸上的各種里和力矩，保證車輛具有一定的行駛平順性和操作穩(wěn)定性;錯(cuò)誤!有足夠的壽命；錯(cuò)誤!適應(yīng)整車布置的要求（例如車架的跨距較?。?；錯(cuò)誤!減少方向盤所施手力的增值;?質(zhì)量較輕。目前，最常用的半掛車懸掛（見圖3.1）。這3中懸掛及其組合，幾乎構(gòu)成當(dāng)前使用的各種半掛懸掛?圖3-1a所示是單半掛軸，圖3—lb、c所示為半掛軸。在圖3-lb的基礎(chǔ)上加一副鋼板彈簧構(gòu)成三軸。圖3—lc為剛性梁軸，適用于車速低于40km/h和載質(zhì)量大于15t的半掛車。在圖3-lc的基礎(chǔ)上將剛性梁換成一副倒置的鋼板彈簧，便形成彈性懸掛，在此彈性懸掛的基礎(chǔ)上，于其上方置以鋼板梁形成樞軸梁懸掛，即空載或半載時(shí)為鋼板彈簧工作，在滿載時(shí)剛性梁參加工作。a） b） c）圖3。1半掛車懸掛本車懸掛系統(tǒng)采用三橋串聯(lián)平衡懸掛（見圖3。2）。前后鋼板彈簧懸架中間裝有質(zhì)量平衡裝置，掛車在任何凹凸不平的道路上行駛，可使前后鋼板彈簧撓度等量變化使車架得到緩沖。使用中，若發(fā)現(xiàn)后橋移位或啃胎現(xiàn)象，應(yīng)緊固U形螺栓，調(diào)整左右拉桿，使左右拉桿銷中心到車軸側(cè)面距離相等.三橋串聯(lián)平衡懸掛的主圖要3技.2術(shù)三參橋數(shù)串：聯(lián)平衡懸掛鋼板彈簧作用長(zhǎng)度1200mm,寬度120mm,厚度16mm,片數(shù)8;板簧中心距980mm。第二節(jié)半掛車的車軸[15]。[16]半掛車車軸是非驅(qū)動(dòng)軸,可看作是剛性橫梁,支點(diǎn)位于輪胎中心,載荷作用與鋼板彈簧上,如圖3。3所示.最大應(yīng)力通常發(fā)生在懸掛的彈簧座附近.半掛車車軸的質(zhì)量屬于非懸掛質(zhì)量,對(duì)車輛行駛的平順性不利。所以在設(shè)計(jì)車軸時(shí)，應(yīng)盡量減少結(jié)構(gòu)質(zhì)量，并與合適的懸掛匹配。車軸主要由輪胎、車軸和制動(dòng)器、輪轂等組成。半掛車可根據(jù)用戶要求選裝性能優(yōu)良的FUWA、BPW、YORK、ZS10180車軸，亦可采用外購(gòu)總成件或零部件組裝，其軸頭和軸體均為優(yōu) 圖3。3半掛車車軸的受載質(zhì)鋼材制造，軸體為整體式或焊接式矩形空心截面.本半掛車的車軸采用的是四川都機(jī)廠生產(chǎn)的CDS101840掛車軸，其主要參數(shù)見下表:圖3。4車軸結(jié)構(gòu)示意圖掛車軸參數(shù)表(單位：mm)總成型號(hào)CDS101840 （P9型）最大軸荷(Kg)12000輪距1840最大外廓2182鋼板托距X中心孔徑980X^28U型螺栓孔橫X縱X孔徑或托板寬180X116X^26制動(dòng)器型式氣制動(dòng)制動(dòng)器直徑X蹄片寬度P3:?420X186車輪螺栓10—M22X1.5車輪螺栓分布圓直徑?335第三節(jié)半掛車制動(dòng)系統(tǒng)[17]一、制動(dòng)系統(tǒng)的要求掛車的制動(dòng)系統(tǒng)除了必須具備對(duì)一般汽車制動(dòng)系要求的減速、駐車等功能和制動(dòng)力大、制動(dòng)平穩(wěn)、散熱性能好等性能外，還應(yīng)滿足以下要求：1、掛車與牽引車的制動(dòng)系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)，工作可靠。2、牽引車和掛車的制動(dòng)應(yīng)協(xié)調(diào)，即滿足一定的制動(dòng)順序。半掛車的制動(dòng)順序是牽引車前輪、半掛車車輪及牽引車后輪.3、當(dāng)掛車以外自行脫掛，制動(dòng)管路切斷時(shí)，掛車制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)立即使掛車自行制動(dòng)。4、當(dāng)汽車列車滿載拖掛時(shí)能在％16的坡道上停駐；此外，掛車應(yīng)另設(shè)駐車制動(dòng)系統(tǒng)，以保證脫掛停放時(shí)穩(wěn)定制動(dòng)。二、制動(dòng)系統(tǒng)工作原理本半掛車采用雙管路充氣制動(dòng)系統(tǒng)，其管路布置如圖3.5所示。半掛車上裝有緊急繼動(dòng)閥和掛車貯氣筒等,右邊一條是制動(dòng)管路，通過連通閥接往牽引車的濕貯氣筒，不論半掛車是否制動(dòng)，它一直向掛車貯氣筒充氣；左邊一條是控制管路，通過連通閥接往牽引車雙腔制動(dòng)閥,控制管路平時(shí)無氣,制動(dòng)時(shí)，牽引車雙腔制動(dòng)閥將前回路貯氣筒中的壓縮空氣作為信號(hào)，控制掛車的緊急繼動(dòng)閥，緊急繼動(dòng)閥則將掛車貯氣筒的壓縮空氣,送至掛車制動(dòng)氣室。三、性能和特點(diǎn)配有雙管路充氣制動(dòng)的半掛車在下長(zhǎng)坡連續(xù)制動(dòng)時(shí)，可一直向掛車貯氣筒充氣。當(dāng)半掛車和牽引車意外脫掛或掛車充氣管道漏氣時(shí)，即充氣氣壓低于規(guī)定氣壓時(shí)，掛車能自行緊急制動(dòng)，同時(shí)主車后制動(dòng)回路也不失去制動(dòng)效果。由于緊急繼動(dòng)閥靈敏度高（10Kpa）,在管路布置中與掛車貯氣筒和掛車軸盡量靠近，并采用較粗的供氣管。這種制動(dòng)系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間快，制動(dòng)效果良好，有利于列車動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性的改善，尤其在下長(zhǎng)坡、制動(dòng)頻繁的情況下，可提高掛車的制動(dòng)強(qiáng)度,是一種較理想的制動(dòng)系統(tǒng)。四、緊急繼動(dòng)閥的結(jié)構(gòu)及工作情況緊急繼動(dòng)閥具有充氣,安全制動(dòng)（反饋制動(dòng)）、工作制動(dòng)及緊急制動(dòng)等作用，可取代掛車制動(dòng)系統(tǒng)中的制動(dòng)閥、分配閥、氣制動(dòng)加速閥和快放閥。配置緊急繼動(dòng)閥可縮短掛車制動(dòng)滯后時(shí)間,并能快速解除制動(dòng)，當(dāng)主、掛車充氣管路損壞（突然事故）或人為切斷進(jìn)氣（駕駛員操作）時(shí)，緊急繼動(dòng)閥亦能使掛車實(shí)現(xiàn)緊急制動(dòng).其結(jié)構(gòu)如圖3.6所示。在鋁合金上蓋3的側(cè)面有操縱氣源進(jìn)氣口4，內(nèi)腔有繼動(dòng)活塞2，繼動(dòng)活塞的密封為0形密封圈結(jié)構(gòu)，使閥內(nèi)隔離成兩個(gè)氣腔,繼動(dòng)活塞上部為操縱氣源作用氣腔下部是通過四個(gè)出氣口14與制動(dòng)氣室相通，繼動(dòng)活塞尾部裝有排氣閥1,在鋁合金閥體13內(nèi)裝有緊急活塞5,其上下端的密封亦采用0形密封圈，同樣使閥內(nèi)又隔離成兩個(gè)氣腔，其上部是與充氣管相連的緊急活塞反作用氣腔D,而中部是和貯氣筒相連的氣腔A。在閥體內(nèi)裝有橡膠單向閥8和帶硫化橡膠的進(jìn)氣閥門6。閥體兩側(cè)有兩個(gè)3/4”錐形螺孔，錐形螺孔12和掛車貯氣筒直接相連，帶過濾網(wǎng)的進(jìn)氣口7與充氣管路相連。在下蓋11內(nèi)裝有平衡彈簧10和快速排氣口9等零件.其工作情況分為三種:1——充氣和安全制動(dòng)（反饋制動(dòng)），2——工作制動(dòng)3——緊急制動(dòng)（斷氣自動(dòng)制動(dòng)）。下面分別介紹如下：充氣和安全制動(dòng)（反饋制動(dòng)）:當(dāng)牽引車向掛車貯氣筒充氣時(shí)，從牽引車充氣管路來的壓縮空氣經(jīng)進(jìn)氣口7通過濾網(wǎng)分兩路，一路推開單向閥8經(jīng)氣腔A進(jìn)入掛車貯氣筒，另一路進(jìn)入緊急活塞反作用氣腔D。當(dāng)充氣壓力較低時(shí)，氣腔D的氣壓作用于緊急活塞5端面上的作用力不足以克服平衡彈簧10的漲力，所以緊急活塞5在平衡彈簧10的作用下被推向最高位置。此時(shí)，進(jìn)氣閥門6是打開的，而排氣閥門1在進(jìn)氣閥門6回位彈簧的作用下關(guān)閉。氣腔A的壓縮空氣經(jīng)進(jìn)氣閥6進(jìn)入氣腔C的掛車制動(dòng)氣室，制動(dòng)氣室便產(chǎn)生制動(dòng)作用。此即所謂的安全制動(dòng)（反饋制動(dòng)）。當(dāng)掛車貯氣筒的氣壓繼續(xù)上升到額定安全氣壓450Kpa，氣腔D氣壓作用于緊急活塞5上端面的作用足以克服平衡彈簧10的漲力時(shí)，緊急活塞5下移，使進(jìn)氣閥門1,排氣孔9排入大氣，安全制動(dòng)（反饋制動(dòng)）解除。同時(shí)充氣管道仍繼續(xù)向掛車貯氣筒充氣，直至掛車貯氣筒壓力等于氣路系統(tǒng)的額定壓力，單向閥8才能自行關(guān)閉，這樣可保持掛車貯氣筒不受充氣管道氣壓的變化而下降.工作制動(dòng):當(dāng)踏下制動(dòng)踏板時(shí)，操縱氣源壓縮空氣經(jīng)緊急繼動(dòng)閥進(jìn)氣口4進(jìn)入氣腔繼動(dòng)活塞2在氣腔B氣壓作用下往下移動(dòng)，從而關(guān)閉排氣閥門1,打開進(jìn)氣閥門6,掛車貯氣筒壓縮空氣經(jīng)進(jìn)氣閥門6和氣腔C通過出氣口14進(jìn)入掛車制動(dòng)氣室，制動(dòng)器產(chǎn)生制動(dòng)作用.此工況亦即一般的氣制動(dòng)加速閥功能。當(dāng)氣腔C氣壓增至與氣腔B氣壓相平衡時(shí)，緊急活塞5在平衡彈簧10和活塞兩側(cè)氣腔A、D壓力作用下，又急速向上作微量位移，以達(dá)到各作用力相互平衡,這時(shí)進(jìn)氣閥門6關(guān)閉。由此可知進(jìn)入掛車制動(dòng)氣室壓縮空氣的壓力，決定于氣腔B的氣壓，而氣腔B的氣壓是由駕駛員通過制動(dòng)閥來控制的,此即所謂繼動(dòng)（亦稱隨動(dòng)）作用。當(dāng)駕駛員放松制動(dòng)踏板時(shí)，氣腔B內(nèi)壓縮空氣經(jīng)繼動(dòng)閥排氣孔排入大氣?繼動(dòng)活塞2在氣腔C的壓力作用下上移至初始位置，排氣閥門1開啟，制動(dòng)氣室壓縮空氣經(jīng)排氣口9排入大氣，工作制動(dòng)解除.緊急制動(dòng)（斷氣自動(dòng)制動(dòng)）:當(dāng)半掛車充氣管路意外損壞時(shí)，單向閥8即處于關(guān)閉狀態(tài)掛車貯氣筒氣腔A和充氣管道的通道被切斷，由于緊急活塞反作用氣腔D中的氣壓降至零，緊急活塞5在平衡彈簧10及氣腔A的作用下，上移至初始位置，促使排氣閥門1關(guān)閉，進(jìn)氣閥門6開啟，掛車貯氣筒內(nèi)壓縮空氣經(jīng)進(jìn)氣閥門6進(jìn)入制動(dòng)氣室，實(shí)現(xiàn)掛車的緊急制動(dòng)，對(duì)半掛車亦即實(shí)現(xiàn)斷氣自行制動(dòng)。第四節(jié)安全防護(hù)網(wǎng)及備胎架半掛車的安全防護(hù)網(wǎng)為柵欄式結(jié)構(gòu),采用沖壓槽鋼焊接成整體，并用螺栓固定在車架左、右及后側(cè).掛車在保養(yǎng)時(shí)，如有礙工作，可拆卸支撐桿固定螺栓和防護(hù)網(wǎng)上端的固定螺栓，很方便地將防護(hù)網(wǎng)卸下。半掛車配備兩付備胎架，分別安裝在掛車車架左、右兩側(cè)，并備有備胎升降器.結(jié)束語光陰似箭，經(jīng)過了兩個(gè)多月的努力，畢業(yè)設(shè)計(jì)終于告于段落.畢業(yè)設(shè)計(jì)既是個(gè)學(xué)習(xí)的過程，同時(shí)也是個(gè)創(chuàng)新的過程，是耕耘時(shí)的艱辛、收獲成就的喜悅,是四年來所學(xué)功課的全面綜合利用，是團(tuán)隊(duì)