汽车设计计算

1．若轻型汽车的有关参数如下：总重G a =26000N ，轴距L=2700mm ，重心高h g =905mm ，重心到前轴的距离L 1=1428mm ，车轮的工作半径r r =350mm ，若该车在φ＝0.7的道路上行驶，试计算：

1. 若采用车轮制动器作为应急制动，试确定应急制动所需的制动力矩？

2. 该车可能停驻的极限上坡路倾角α1和极限下坡路倾角α2（要求进行任一工况受力分析）？

3. 驻车的上极限制动力矩？ 解：1) 应急制动时，后桥制动力矩为

1

22a B e e g

m gL F r F r L h ???==

+

将m a g = G a =26000N 、L =2.7m 、h g =0.905m 、

L 1=1.428m 、r e =0.350m 、φ＝0.7代入计算式，得应

急制动力矩为2728.77 N·m。

2) 该车可能停驻的极限上坡路倾角为

g

h L L ??α-=1

1arctan

该车可能停驻的极限下坡路倾角为

1

2arctan

g

L L h ?α?=+

将L 、h g 、L 1和φ值代入计算式，得α1=25.8°；α2=16.69°。

3) 根据后桥上的附着力与制动力相等的条件，驻车的上极限制动力矩为

21sin e a e F r m gr a ?=

将m a g 、r e 和α1值代入计算式，得驻车的上极限制动力矩为3960.6 N·m。

答：应急制动力矩为2728.77 N·m；可能停驻的极限上坡路倾角α1=25.8°和极限下坡路倾角α2=16.69°；驻车的上极限制动力矩为3960.6

N·m。

2．验算一长途客车前钢板弹簧总成在制动时的应力。已知：单个前轮上的垂直载荷静负荷G=17500N ，制动时前轮质量分配系数m 1=1.2 ，不考虑骑马螺栓的作用，l 1=l 2=650mm ，c=570mm ，ψ=0.7，弹簧片数n=12，片厚h=7mm ，片宽b=65mm ，许用应力[σ]=1000N/mm 2

。

求：1. σMAX

发生在什么地方？

2. σ

MAX

=?

3. 是否安全？ 解：1：在制动时σ

MAX

在前钢板弹簧的后半段。

2：不考虑骑马螺栓的作用时钢板弹簧总截面系数

0W =[1G 1l 2l ]/[W σ]=17500*1300/1000=22750

前钢板弹簧出现的最大应力 σ

MAX

=

1121120

()

()G m l l c l l W ?++=17500x1.2x650x

（650+0.7x570）/[（650+650）x22750]

=484.1 N/mm 2

3：σMAX

=484.1 N/mm 2〈1000N/mm

2

所以钢板弹

簧安全。