关于整车轴荷分配的介绍与计算.pdf

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1、关于整车轴荷分配的介绍与计算---商用车研究院王官雄1.1.1.什么是轴荷分配1.什么是轴荷分配什么是轴荷分配，什么是轴荷分配，，，为什么要进行轴荷分配为什么要进行轴荷分配为什么要进行轴荷分配？为什么要进行轴荷分配？？？轴荷指的是车轴所受的载荷。轴荷分配是指汽车的质量分配到前后轴上的比例，一般分为空载和满载两组数据。汽车的轴荷是重要质量参数，它对整车的通过性、牵引力、制动和操纵稳定及轮胎寿命都有很大的影响。一般而言影响前后轴荷分配的因素包括了整车的布置形式（如载货汽车而言，平头车满载时的前轴负荷分配多在33％

2、～35％而长头车多在28％上下）、法规的限定、设计汽车的适用范围（如设计常在较坏路上运行的载货汽车，为保证其在泥泞路上的通过性，常将满载前轴负荷控制在26％～27％，以减小前轮的滚动阻力并增大后驱动轮的附着力）、另需考虑轮胎的磨损均匀（一般对后轮为双胎的双轴汽车则前后轴荷可大致按1／3和2／3的比例处理而对后轮装单胎的双轴汽车则要求其满载时的前后轴荷分配均为50％），除此之外还需考虑汽车的静/动态方向稳定性等，当然上述只是经验算法，详细参数仍需通过数据计算获得。前轴轴荷过大：转向操纵：前轴轴荷过大，转向机输出

3、能力不够，致使转向沉重零部件寿命：前桥、前轮相对后桥、后轮承载过大，使用寿命缩短车架应力：车架前端应力偏大，故障风险变大后轴轴荷过大：爬坡能力：前轴轴荷过小，地面附着力不够，上陡坡时易翘头零部件寿命：后桥、后轮相对于前桥、前轮承载过大，使用寿命缩短车架应力：车架后端应力偏大，故障风险变大12.2.2.如何2.如何如何进行轴荷分配如何进行轴荷分配进行轴荷分配？进行轴荷分配？？？计算原则：1.设计应满足国家标准法规，且实际承载轴荷不得大于桥的最大载荷。2.经验算法可做大致估算，但应分清楚空载轴荷与满载轴荷的不同，

4、特别是承载前后整车重心偏移较大的车型（如牵引车、搅拌罐车等）3.计算详细轴荷时需要先行计算整车重心（质心）坐标、整车质量（空/满载）、各轴非簧载质量、整车姿态角、每个轴悬架和轮胎拼算后的刚度（这里的刚度主要以悬架板簧刚度为主，理论应乘上变数因子，但考虑三个轮胎弹性可认为是一致的，故取因子为1也可）等。4.对于两轴车及轴距较小的平衡悬架多轴车，主要应用静力学平衡原理，将汽车简化为简支梁进行计算，但对于多轴汽车，由于这种汽车停放在地面时属于超静定结构（几何特征为几何不变但存在多余约束的结构体系，是实际工程经常采用

5、的结构体系。凡是用静力学平衡方程无法确定全部约束力和内力的结构统称为超静定结构或超静定系统），故静力学原理便无法确定多个轴荷的分配，此时需应用变形一致原理来得出悬架变形关系以列出附加关系式，连同平衡方程式一起，联立求解。5.理解作用力与反作用力，即向下的作用力总和等于向上的作用力总和，车辆所有部件的重量及其负载总和等于车辆的轴荷之和。6.理解杠杆原理，即单点周围的重力所形成的的扭矩之和等于该点周围反作用力所形成的扭矩之和，也可简单表述为：动力×动力臂=阻力×阻力臂。7.建立受力简图，由于槽型车架的抗弯刚度非常

6、大，原则上不会产生变形可认定其为刚性梁，以轮胎及悬架看为弹性支撑，建立受力模型类似如下，详细分析见后述。此简图模拟8X4载货汽车后两轴可认为是平衡轴支撑两桥八轮计算方式:1.法规限值：（GB1589）汽车及挂车单轴的最大允许轴荷的最大限值车辆类型最大允许轴荷最大限值1)每侧单轮胎6000挂车及二轴货车2)每侧双轮胎100001)每侧单轮胎7000客车、半挂牵引车及2)非驱动轴10000三轴以上(含三轴)货车每侧双轮胎驱动轴115001)安装名义断面宽度超过400(公制系列)或13.00(英制系列)轮胎的车轴，

7、其最大允许轴荷不得超过规定的各轮胎负荷之和，且最大限值为10000kg；2)装备空气悬架时最大允许轴荷的最大限值为11500kg。2汽车及挂车并装轴的最大允许轴荷的最大限值车辆类型最大允许轴荷最大限值并装双轴的轴距＜1000mm11500并装双轴的轴距≥1000mm，且＜1300mm16000汽车并装双轴1)并装双轴的轴距≥1300mm，且＜1800mm18000并装双轴的轴距＜1000mm11000并装双轴的轴距≥1000mm，且＜1300mm16000并装双轴并装双轴的轴距≥1300mm，且＜1800mm

8、18000挂车并装双轴的轴距≥1800mm20000相邻两轴之间距离≤1800mm21000并装三轴相邻两轴之间距离>1300mm，且≤1400mm240001)驱动轴为每轴每侧双轮胎且装备空气悬架时，最大允许轴荷的最大限值为19000kg。2.经验算法常用载货汽车的轴荷分配见表3.严格算法首先是首先是整车质心首先是整车质心整车质心的整车质心的的的计算计算计算：计算：：：设个零部件质量为Pi,则整车