货车的设计 - 布置各性能参数的选定(5)

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图2-3 总布置设计俯视图

式中 NO——用估算整车整备质量的全部总成数量(总成的划分可根据实际 情况由设计人员自定)；

Mc ——整车装备质量，kg。由各个总成的质量可得：

Mc=M1?M2?M3+?M12=1500kg+1000kg+4000kg+2500kg+500kg+500

kg +500 kg+500kg+1000kg +1000kg+3000kg1000kg=18000kg

式中 M1——发动机的质量1500kg M2——变速器的质量1000kg

M3——车厢的质量4000kg M4——车架的质量2500kg M5——驾驶室的质量500kg M6——举升系统的质量500kg M7——水厢、风扇的质量500kg M8——前悬架的质量500kg M9——后悬架的质量1000kg M10——前桥的质量1000kg

M11——中、后桥的质量3000kg M12——储气筒、油箱的质量1000kg

以自卸车与前轴相距1700mm的垂线与水平面的交点为原点，水平线为x轴建立直角坐标系可得各个总成质心的坐标。如下：

M1（1600mm，1062mm） M2（3200mm，950mm） M3（5500mm，2100mm） M4（3700mm，1064mm） M5（800mm，2000mm） M6（2200mm，2066mm）

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M7（550mm，921mm） M8 （1700mm，630mm） M9（6000mm，630mm） M10（1700mm，630mm） M11（6000mm，630mm） M12（3700mm，946mm）

由以上坐标点可得质心的横坐标为:

x0=（1500×1.6+1000×3.2+4000×5.5+2500×3.7+500×0.8+

500×2.2+500×0.55+500×1.7+1000×6+1000×1.7+3000×6+1000×3.7）/18000 =3.826（m） 纵坐标为:

y0=(1500×1.062+1000×0.95+4000×2.1+2500×1.064+500×2+500×2.066+500×0.921+500×0.63+1000×0.63+1000×0.63+3000×0.63+1000×0.946)/18000 =1.139(m)

由此可得质心的坐标为（3826mm，1139mm）,质心与前轴的距离为3826mm-1700mm=2126mm（见图2-4）。

G空载 F前

2.126 2.199 F中后

图2-4 空载轴荷示意图

前轴荷F前=

18000?9.8?2.199=89688.7N；

4.325中后轴荷F后=Mcg- F前=18000×9.8-89688.7=86711.3N； 又中后轴荷相等可得中轴荷为43355.65N，后轴荷为43355.62； 轴荷比例分配为:前轴占50.8%,中轴占 24.6%, 后轴占24.6%； 质心高度为1139mm。

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2.7.2 满载状态下整车质量、轴荷分配和质心高度的计算

满载状态下整车质量的计算:

整车最大总质量（总重）Mt按下式计算：

Mt=?Mi

i?1N1式中 N1——用于估算整车最大总质量的全部总成和负载的数量（一般在整车整备质量基础上加上乘员和最大装载质量）。

Mt=M1?M2?M3+?M12=1500kg+1000kg+29000kg+2500kg+500kg+500

kg +500 kg+500kg+1000kg +1000kg+3000kg1000kg=43000kg

式中 M1——发动机的质量1500kg M2——变速器的质量1000kg

M3——车厢与货物的质量29000kg M4——车架的质量2500kg M5——驾驶室的质量500kg M6——举升系统的质量500kg M7——水厢、风扇的质量500kg M8——前悬架的质量500kg M9——后悬架的质量1000kg M10——前桥的质量1000kg

M11——中、后桥的质量3000kg M12——储气筒、油箱的质量1000kg

以自卸车与前轴相距1700mm的垂线与水平面的交点为原点，前端面为y轴建立直角坐标可得各个总成质心的坐标。如下：

M1（1600mm，1062mm） M2（3200mm，950mm） M3（5500mm，2100mm）

M4（3700mm，1064mm） M5（800mm，2000mm） M6（2200mm，2066mm） M7（550mm，921mm） M8 （1700mm，630mm） M9（6000mm，630mm） M10（1700mm，630mm） M11（6000mm，630mm） M12（3700mm，946mm）由以上坐标点可得质心的横坐标为:x0=（1500×1.6+1000×3.2+29000×5.5+2500×3.7+500×0.8+500×2.2+500×0.55+500×1.7+1000×6+1000×1.7+3000×6+1000×3.7）/18000=4.799（m）

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纵坐标为：y0=(1500×1.062+1000×0.95+29000×2.1+2500×1.064+500×

2+500×2.066+500×0.921+500×0.63+1000×0.63+1000×0.63+3000×0.63+1000×0.946)/18000=1.698（m） 由此可得质心的坐标为（4799mm，1698mm） 可知质心与前轴的距离为4799mm-1700mm=3099mm 由图2-5可得： 可得前轴荷为:F前=

43000?9.8?1.226=119453.5N

4.325中后轴荷为:F后=Mcg- F前=43000×9.8-119453.5=301946.5N 又中后轴荷相等可得中轴荷为:150973.25N，后轴荷为:150973.25N 轴荷比例分配为:前轴占后28.3%,中轴占 35.85%,后轴占35.85%， 质心高度为1689mm。

G满载 F前

3.099 1.226 F中后

图2-5 满载轴荷示意图

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第三章 矿用自卸车动力性、经济性分析

3.1 动力性分析

3.1.1 发动机外特性曲线图的绘制

由生产厂家提供的数据可得发动机的转速与功率以及转速与转矩的关系如表3-1。

表3-1 发动机转速与功率扭矩的关系

转速（r/min） 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 扭矩（N·m） 1212 1309 1603 1600 1603 1602 1603 1533 1459 1377 1304 1243 功率（kw） 101.53 123.36 167.85 184.29 201.42 218.20 234.99 240.79 244.44 245.12 245.78 247.30 由此可得发动机的转速与功率的关系图以及转速与扭矩的关系如图3-1，图3-2；

3.1.2 驱动力与行驶阻力平衡图

由发动机的功率和转矩以及变速器的各档传动比可得各档的驱动力。 由Ft?Ttqigi0?Tr，ua?0.377?rn，又r=0.63m，?T=0.83，i0=8.25可得：igi0 21

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