汽車載荷計(jì)算準(zhǔn)則

3.2轎車計(jì)算實(shí)例3.2.1根據(jù)汽車載荷計(jì)算準(zhǔn)則對(duì)轎車進(jìn)行計(jì)算本節(jié)求出載荷計(jì)算中必要的參數(shù)、重量和彈簧系的剛度。表3-3主要尺寸輪距smm2390輪距（前）tfmm1255后）trmm1235輪胎×氣壓（前）5.60-13-4PR×1.6kg/cm2輪胎×氣壓（后）5.60-13-4PR×1.5kg/cm2重量空車重量Wgkg960定員5人汽車總重Wkg1235重量分布（前）Wfkg650重量分布（后）Wrkg585性能最高車速Vmaxkm/h135發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩Q0k11.5傳動(dòng)系變速器速比n01檔3.1672檔1.6973檔1.000倒檔4.079主減速器速比n4.444轉(zhuǎn)向系形式循環(huán)球式角傳動(dòng)比n18.6制動(dòng)系形式腳踩液壓內(nèi)漲式4輪制動(dòng)手拉機(jī)械內(nèi)漲式2輪制動(dòng)懸架系形式前橫向雙擺臂式獨(dú)立懸架半橢圓平板彈簧表3-4重量及重心位置總重kg前輪kg后輪kg重心在前輪中心后mm重心在后輪重心上方高度mm全部（額定載荷狀態(tài)）WWfWrahc1235.0649586.01134247彈簧上（額定載荷狀態(tài)）WoWofWora-------1085.0589.6495.41091-------彈簧下150.059.496.61042-------b重量及重心額定載荷下，重量及重心位置見表3-4。c重心高度從表3-1得出車輪到重心的高度。重心到地面的高度如下式：式中hc------車輪中心到重心的高度247mm。D------輪胎直徑------后輪胎初始變形15.6mm-------前輪胎初始變形16.6mma--------重心到前輪的距離1134b--------重心到后輪的距離1256d彈簧系的剛度d1彈簧剛度單側(cè)前輪彈簧剛度1.46kg/mm單側(cè)前后輪彈簧剛度1.47kg/mmd2輪胎剛度單側(cè)前輪胎剛度19.55kg/mm單側(cè)前輪胎剛度19.55d3總剛度（k）式中ns-------彈簧數(shù)ks-------彈簧剛度（單側(cè)）nt-------輪胎數(shù)kt-------輪胎剛度（單側(cè)）計(jì)算結(jié)果如下表3-5彈簧系剛度nsksfkg/mmntktfkg/mmkfkg/mm21.46219.552×1.36nsksrntktrkg/mmkrkg/mm21.47218.782×1.37d4彈簧系的初始變形（）式中-------彈簧初始變形-------輪胎初始變形---------彈簧上重量-------加在輪胎上的力計(jì)算結(jié)果如表3-6彈簧系的初始變形kg589.6649.0201.916.6218.5495.4586.0168.515.6184.13.2.2各種載荷情況下的基礎(chǔ)計(jì)算aA對(duì)稱上下載荷a1A1同時(shí)升起載荷倍數(shù)n可由下式求得這種情況下的n比載荷計(jì)算準(zhǔn)則所選定的2.0小，但考慮到安全性，在下面的計(jì)算中去n=2.0計(jì)算結(jié)果如表3-7。A2單獨(dú)下陷前輪彈簧系的最大變形為即589.6×（80-218.5+）=0.5×2.72×（-218.52）=403.1mm因此前輪的反作用力Rf為：這時(shí)的載荷倍數(shù)對(duì)后輪同樣求得nr=1.819兩者都比準(zhǔn)則所給的2.5小。下面的計(jì)算考慮到安全，取n=2.5.計(jì)算結(jié)果于表3-7。A3向上載荷計(jì)算結(jié)果于表3-7A4交變載荷計(jì)算結(jié)果于表3-8bB非對(duì)稱上下載荷b1B1單輪升起按下式計(jì)算各扭轉(zhuǎn)剛度計(jì)算值于表3-9，車輪反作用增量計(jì)算值于表3-10b2B2單輪下陷在B1的計(jì)算中，車輪反作用力不會(huì)是負(fù)值。因此，與B1相比，B2往往處于嚴(yán)酷的狀態(tài)。根據(jù)載荷計(jì)算準(zhǔn)則，對(duì)各構(gòu)件的強(qiáng)度。取B1或B2中的低值，因此可以省略對(duì)B2的校核。C橫向載荷C1單一橫向載荷當(dāng)重心位置上承受汽車總重0.6倍的橫向慣性力時(shí)，前外側(cè)車輪的向上載荷和由它引起的橫向載荷由下式求出：對(duì)于其他車輪，可同樣求得。結(jié)果如表3-11.。特殊橫向載荷C2交變橫向載荷C3如表3-12D對(duì)稱前后載荷對(duì)汽車前后、后輪制動(dòng)進(jìn)行計(jì)算。D1前進(jìn)不偏制動(dòng)初期計(jì)算結(jié)果如表3-13D2前進(jìn)不偏制動(dòng)后期因?yàn)樵谲囕v重心處，承受總重0.6倍的向前水平力，因此前車輪的向上的載荷Rf和由它引起的水平力Fxf，由下式求出：前后輪的計(jì)算結(jié)果見表3-13D3后退不偏制動(dòng)初期計(jì)算時(shí)若將D1中的值取負(fù)值，則計(jì)算數(shù)值與D1相同。D4后退不偏制動(dòng)后期計(jì)算時(shí)同D2，取負(fù)值。計(jì)算結(jié)果見表3-13。D5交變前后載荷，計(jì)算結(jié)果如表3-14E非對(duì)稱水平載荷計(jì)算方法同D，計(jì)算結(jié)果見表3-15F傳遞扭矩F1最大扭矩根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩Q0，由下式求得變速器輸出的最大扭矩Q1，及主減速器輸出的最大扭矩Q2式中，n1n2為變速器及主減速器的傳動(dòng)比；變速器及主減速器的傳動(dòng)效率。其值如下：變速器的傳動(dòng)效率------0.98主減速器的傳動(dòng)效率----0.96萬向節(jié)傳動(dòng)效率-----0.98計(jì)算結(jié)果如下表3-16G轉(zhuǎn)向系載荷繞前輪轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩：H操縱載荷H1作用在轉(zhuǎn)向盤上的扭矩：式中轉(zhuǎn)向盤半徑為205mmH2手制動(dòng)拉力4