(完整版)整车计算及质心位置确定
整车质心计算的原理
整车质心计算的原理
嘿，朋友们！今天咱就来唠唠整车质心计算的原理。
这可真是个超级重要又有意思的事儿呢！
想象一下，一辆汽车就好比是一个巨大的拼图，而质心就是这个拼图的关键节点。
比如说，你在开着车的时候，为啥车能稳稳地前进，而不是歪七扭八地跑呢？这就是质心在起作用啦！
整车质心的计算可不简单哦！它就像是一场复杂的数学游戏。
你得把车上的每个部件，从发动机到座椅，都当成一个小小的砝码。
然后，通过各种测量和计算，才能找到那个神奇的质心位置。
好比你要知道一个大箱子里各种东西怎么摆放才能平衡，这得多难呀！
咱再举个例子，你看那些赛车，为啥它们能在赛道上飞速奔驰还那么稳？就是因为工程师们精心计算了质心呀！他们就像是魔术师一样，通过调整各种部件的位置和重量，让赛车达到最佳状态。
这不是很牛吗？
你可能会问，这个质心计算到底有啥用呢？哎呀呀，用处可大了去了！它能影响到车的操控性、稳定性，甚至是安全性呢！如果质心位置不准确，那车开起来可能就会摇摇晃晃的，危险不？
总之，整车质心计算的原理真的超级重要！我们应该重视它，就像爱护自己的宝贝一样。
因为它关系到我们的行车安全和驾驶体验呀！所以，大家一定要好好了解这个神奇的原理哦！我的观点就是，整车质心计算是汽车领域里不可或缺的一部分，我们得好好琢磨它、掌握它！。
汽车质心位置的计算教学内容
汽车质心位置的计算汽车质心位置的计算1、 质心到前轴（坐标原点）的水平距离（1） 常规公式： giXi gi a ∑⋅∑=)( ------------------------（1） 式中 a 质心到前轴的水平距离gi 各总成（或载荷）质量Xi 各总成（或载荷）到前轴的水平距离轴荷（或簧载质量）： gi LaG ∑⋅-=)1(1 LXi gi gi )(⋅∑-∑= ------------------------（2） gi La G ∑⋅=2. L Xi gi )(⋅∑= ------------------------（3） 式中 1G 前轴负荷（或前簧载质量）2G 后轴负荷（或后簧载质量）L 轴距（2） 先求轴荷再算质心位置: ⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅-∑=gi L Xi G )1(1 ------------------------（2a ） ⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅∑=gi L Xi G 2 ------------------------（3a ）)1(12GG L G G L a -⋅=⋅= ------------------------（4） 式中 gi G G G ∑=+=21 总负荷（或簧载总质量）2、 质心离地高度常规公式： gihi gi h ∑⋅∑=)( -------------------------（5） 式中 h 质心到地面的高度hi 各总成（或载荷）离地高度*注：可以先算出)(hi gi ⋅∑再除以gi ∑，也可以先算出)(gihi gi ∑⋅再合成。
3、 各种质心的分别计算和合成（1） 分别计算：① 空载、满载状态的质心位置空载: gi 不包括乘员或/和载荷，仅包括相关总成。
满载: gi 包括乘员或/和载荷以及相关总成。
② 簧载质量、非簧载质量的质心位置簧载质量：gi 只包括属于簧载质量的总成，或者还包括乘员或载荷。
非簧载质量：gi 只包括属于非簧载质量的总成。
（2） 状态的合成1） 整车状态-----包括簧载与非簧载质量① 质心到前轴的水平距离： G a G a G a u u S S g ⋅+⋅=GL G a G u S S ⋅+⋅=2 ------------------------------（6） 式中 S G 簧载总质量21u u u G G G += 非簧载总质量1u G 前轴非簧载质量2u G 后轴非簧载质量u S G G G += 整车总质量g a 整车质心到前轴的水平距离S a 簧载质量质心到前轴的水平距离u a 非簧载总质量的质心到前轴的水平距离② 质心离地高度 G h G h G hg u u S S ⋅+⋅=GR G G h G u u S S ⋅++⋅=)(21 ---------------------------（7）式中 hg 整车质心离地高度S h 簧载质量的质心离地高度R h u = 非簧载质量的质心离地高度，一般设定为车轮静力半径R 。
整车质心控制规范
整车质量参数及重心位置测量试验规范前言本规范由汽车工程研究院底盘中心底盘性能所编制。
本规范主要起草人员：目录1. 范围 (1)2. 规范性引用文件 (1)3. 术语和定义 (1)4. 试验条件 (2)5. 试验准备 (3)6. 试验步骤 (3)7. 数据处理及分析 (4)8. 评价标准 (5)附录 (6)整车质量参数及重心位置测量试验规范1. 范围本标准规定了**乘用车质量参数及重心位置测量方法。
本标准适用于M1，N1类汽车新产品的开发和研制以及产品改进开发过程。
2. 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB 1589-2004 道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值GB 7258 机动车运行安全技术条件GB 9743-1997 轿车轮胎GB/T 5910-1998 轿车质量分布GB/T 12534-1990 汽车道路试验方法通则GB/T 12538-2003 两轴道路车辆重心位置的测定GB/T 12673 汽车主要尺寸测量方法GB/T 12674 汽车质量（重量）参数测定方法GB/T 14172 汽车静侧翻稳定性台架试验方法3. 术语和定义本规范采用以下术语和定义：3.1轮载质量汽车某个车轮对支承平面的正压力除以9.8N/kg，单位为千克（kg）。
3.2 总质量汽车在某种载荷下的总质量，单位为千克（kg）。
总质量包括汽车的整备总质量和最大总质量。
3.3 整备总质量汽车在整备状态下的总质量，单位为千克（kg）3.4 最大总质量汽车在最大设计载荷状态下的总质量，单位为千克（kg）3.5前轴负荷率汽车两个前轮轮载质量的和占汽车总质量的比例，以百分数表示；3.6质心三维坐标质心在汽车坐标系中的位置，单位为毫米（mm）。
质心到汽车前轴轴线的水平距离为质心的x坐标。
专用汽车质心位置计算及验证方法
（ ２ ） 满载水平质 心位置计算 。
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车设 计 中是相 当重要参数 之一 。质心 高度对 专用汽 车 式中 ： １ （ １ １ ＋１ ２ ） 一底 盘轴距 ； 的使 用性能有重要 的影 响。一 般车辆 的纵 向稳 定性都 Ｇ 空一整车整备质量 ； 能满足要求 ， 而侧 向稳定性对 厢式汽 车 、 罐式 汽车和集 Ｇ 满一满载总质量 ； 装箱运输车等质 心较 高 的专用 汽 车来 说 ， 就 需要 认真 ｇ 空 一 空载前轴质量 ； 考虑 了。质心过高 ， 很易导致 车辆横 向失稳 ， 特别是 弯 Ｚ 空一 后轴轴载质量 ； 道行驶时 ， 易造成侧 向倾 翻 ， 操 纵稳定性 和侧倾 稳定性 ｇ 满一满载前轴质量 ； 越不好 ， 质心高度达到一定值 时 ， 这两 项指标 就很难合 Ｚ 满一后 轴轴载质量 。 格 。因此 ， 使用厢式汽车和集装 箱运输 车时 ， 除选用质 １ ． ２ 垂直质心高度位置计算 心较低 的车辆 以外 ， 还应 注意合理配 载 ， 即将 密度较 大 （ １ ） 整车质心高度 。 的货物尽可能地 装在其 箱 （ 厢） 的下部 ， 而密 度较 小 的 Ｅｇ ｉ ｘ ｙ ｉ 货物则应装在 上部 ， 以保 证专 用汽 车 的行驶 稳 定性 和 ｈ ｇ 一 可 安全性 。因此质心高度就成 为确定汽 车质心 位置 的关 式 中： ｇ ｉ 一 整车各总成 的质量 ；
关键词 ： 专 用汽 车 ； 质心位 置； 质 量反 应 法
中图分类号 ： Ｔ Ｂ Ｏ 引言
文献标识码 ： Ａ
文章编 号 ： １ ６ ７ ２ — ３ １ ９ ８ （ ２ ０ １ ５ ） １ ０ — ０ １ ８ ５ － ０ ２
质心位置的求法
质心位置的求法
质心是物体内部所有质量点的平均位置，是一个物体的几何中心。
它在三维空间中的坐标表示为(x,y,z)，其中x、y、z分别为物体在三个坐标轴上的质心位置坐标。
在静力学和力学中，质心位置的求法可以通过以下步骤来实现：
1. 将物体划分为无数个微小的质量点，每个质量点的质量可以表示为dm 。
2. 对于一个三维物体，其质心坐标可以用以下公式计算：
x = (1/M) * ∫(x*dm)
y = (1/M) * ∫(y*dm)
z = (1/M) * ∫(z*dm)
其中M为整个物体的质量，∫表示对整个物体积分。
3. 对于一个平面物体或线段，质心坐标可以用以下公式计算：
x = (1/M) * ∫(x*dm)
y = (1/M) * ∫(y*dm)
其中M为整个物体的质量，∫表示对整个物体积分。
4. 对于一个质点系，质心坐标可以用以下公式计算：
x = (Σ(mixi)) / M
y = (Σ(mi*yi)) / M
z = (Σ(mi*zi)) / M
其中mi表示第i个质点的质量，xi、yi、zi表示第i个质点在三个坐标轴上的位置，M为整个质点系的总质量，Σ表示对i从1到n求和，n为质点的数量。
通过上述公式，可以精确地计算物体的质心位置。
半挂车质心位置计算
半挂车质心位置计算半挂车的质心位置是指半挂车整体的重心所在位置。
计算半挂车的质心位置可以帮助我们了解车辆的稳定性和操控性。
下面，我将详细介绍半挂车质心位置的计算方法。
1.半挂车的几何模型：半挂车可以简化为一个长方形的平面模型，即将车辆的车厢部分看作一个箱子。
箱子的长、宽、高分别为L、W和H。
2.质心的定义：质心是指物体整体的重心所在位置。
对于一个物体，其质心位置可以通过将物体分割成无数微小体积元素，然后将每个微小体积元素的质量乘以其位置的坐标值，再对所有微小体积元素进行累加，最后除以总质量得到。
3.半挂车质心位置计算方法：3.1求出半挂车的总质量：半挂车的总质量可以通过称重仪器或者从车辆的注册证书中得到。
3.2求出半挂车质心的水平和垂直位置：半挂车的质心可以分别计算其水平和垂直位置。
3.2.1水平位置计算：半挂车的水平位置可以通过车辆重心水平投影在地面上的位置得到。
3.2.2垂直位置计算：半挂车的垂直位置可以通过车辆重心在垂直方向的高度得到。
垂直位置=(底部高度+顶部高度)/2其中，底部高度为车辆质心到车身底部的距离，顶部高度为车辆质心到车身顶部的距离。
底部高度和顶部高度可以通过测量车体上离地面的高度得到。
4.半挂车质心位置的影响因素：4.1车厢内货物的分布情况车厢内货物的分布情况不均匀会使车辆质心位置发生变化，并对车辆的稳定性和操控性产生影响。
通常情况下，货物应该均匀分布在车厢内部。
4.2半挂车运载状态半挂车的质心位置在空车和满载状态下会有所不同。
满载状态下，车厢内货物的重量会增加车辆的总质量，进而影响质心位置的计算。
4.3半挂车结构设计半挂车的结构设计也会对质心位置产生影响。
例如，车轮的位置、车架的结构等因素都会影响质心位置的计算方式。
综上所述，半挂车质心位置的计算方法相对简单，但需要考虑货物的分布情况、运载状态和结构设计等因素。
准确计算半挂车的质心位置有助于我们了解车辆的稳定性和操控性，从而提高半挂车的安全性和经济性。
汽车质量及质心估算研究
汽车质量及质心估算研究
汽车质量和质心估算是汽车工程学中的一个重要课题。
汽车质量是指整车重量，包括车身、动力系统、底盘、轮胎等部件的重量。
汽车质心则是指整车几何中心的位置，用于描述车辆的稳定性、操控性和驾驶性能。
汽车质量和质心估算的方法多种多样，包括实验方法和计算方法。
实验方法主要是通过称重和测量几何中心来确定汽车质量和质心位置。
计算方法则是基于汽车结构和零部件的重量分布，利用数学模型计算汽车质量和质心位置。
常用的计算方法包括有限元分析、多体动力学分析和质心测量法等。
汽车质量和质心估算对汽车设计和制造具有重要的指导作用。
它可以帮助工程师评估汽车的性能和安全性，优化汽车结构和零部件的布置，提高汽车的操控性和燃油经济性。
此外，汽车质量和质心估算还能为汽车的故障诊断和维修提供帮助。
汽车质心高度计算公式
汽车质心高度计算公式汽车质心高度是指汽车质心相对于地面的垂直高度。
它对于汽车的稳定性和操控性有着重要的影响。
在设计和制造汽车的过程中，准确计算和控制汽车质心高度是非常关键的。
汽车质心高度的计算公式可以通过数学和物理原理推导得到。
但为了满足文章要求，我们将以人类的视角，用简单易懂的语言来解释汽车质心高度的计算方法。
汽车的质心是指汽车整个质量集中的地方，类似于物体的重心。
质心高度是指质心相对于地面的高度。
为了计算质心高度，我们需要考虑汽车各个部分的质量和位置。
一般来说，汽车的质心高度越低，其稳定性越好。
因为质心越低，汽车在转弯时产生的侧倾力就越小，操控性也就越好。
所以，在汽车设计中，降低质心高度是一个重要的目标。
那么，如何计算汽车的质心高度呢？我们需要知道汽车的总质量。
这可以通过称重设备来测量得到。
然后，我们需要确定汽车质心相对于前后轴的位置。
一种简单的方法是将汽车抬起，用两个支点分别支撑前后轮胎，然后测量质心相对于这两个支点的距离。
这样，我们就可以得到汽车质心相对于前后轴的位置。
接下来，我们需要知道汽车质心相对于地面的高度差。
这可以通过测量车身底部和地面的距离来得到。
我们可以用尺子或者测量工具来进行测量。
我们可以将汽车质心相对于前后轴的位置和质心相对于地面的高度差结合起来，得到汽车质心高度的计算结果。
需要注意的是，汽车质心高度的计算可能会受到一些因素的影响。
例如，汽车的燃料和乘客的位置会对质心高度产生一定的影响。
此外，不同类型的汽车，如轿车、SUV和卡车等，其质心高度可能会有所不同。
在汽车设计和制造过程中，我们需要通过合理的布局和结构设计来控制汽车的质心高度。
通过降低车身的重量分布和采用合适的悬挂系统，可以有效地降低汽车的质心高度，提高汽车的稳定性和操控性。
汽车质心高度的计算是非常重要的。
它对汽车的稳定性和操控性有着直接的影响。
在汽车设计和制造过程中，准确计算和控制汽车质心高度是一个关键的任务。
通过合理的设计和工程手段，我们可以降低汽车的质心高度，提高汽车的稳定性和操控性，为驾驶员提供更好的驾驶体验。
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第六章整车计算及质心位置确定第一节轴荷计算及质心位置确定1、本章所用质量参数说明（Kg）T 底盘承载质量F 底盘整备质量（不含上车装置）NL 有效载荷V A1 底盘整备质量时的前轴荷HA1 底盘整备质量时的后轴荷V A2 允许前轴荷HA2 允许后轴荷HAG2 允许总的后轴荷（驱动轴+支撑轴）NLA2 允许后支撑轴轴荷VLA2 允许中支撑轴轴荷GG2 允许总质量（载货汽车底盘整备质量+上车装置质量+允许载荷）NL2 允许有效载荷V A3 实际有效载荷（AB+NL）时的前轴荷HA3 实际有效载荷（AB+NL）时的后轴荷）GG3 实际有效载荷（AB+NL）时的总质量NL3 实际有效载荷（AB+NL）HA4 底盘后轴荷（包括所有附加质量例如驾驶员、附加油箱，但不含AB和NL）GG4 底盘总质量（包括所有附加质量例如驾驶员、附加油箱，但不含AB和NL）NLV 由轴荷超载引起的有效载荷损失HAü超过允许后轴荷V Aü超过允许前轴荷AB 上车装置质量EG 整车整备质量（载货汽车底盘+AB）M 附加质量，例如：M1 驾驶员+副驾驶员M2 备胎（新、老位置移动时）M3 起重机（随车吊）、起重尾板等LV A 前轴荷占总质量的比例（%）2、本章所用尺寸参数说明（mm）A、轴距A1、轴距（第一后轴中心线至第二后轴中心线）A理论理论轴距（只用于3轴或4轴）a1 与轴荷比例（驱动轴与支撑轴之比）有关的从理论轴线到驱动轴的距离W 前轴中心线至驾驶室后围的距离W2 前轴中心线至上车装置前缘的距离X 货厢或上车装置的长度y 均布载荷时最佳质心位置至前轴中心线的距离（AB+NL）y＇假设的质心位置至前周中心线的位置y1 驾驶员+副驾驶员位置距前轴中心线位置y2 备胎（新、老位置移动的距离）y3 起重机（随车吊）、起重尾板等MHS 附加质量的质心高度GHSL 整车空载质心高度GHSV 整车满载质心高度FHS 底盘的质心高度ABHS 上车装置的质心高度NLHS 允许有效载荷的质心高度2、轴荷计算a)双后轴：a1=A1/2A理论=A+a1b)后支撑轴：a1=NLA2×A1/HAG2A理论=A+a1c)中支撑轴：a1=VLA2×A1/HAG2A理论=A+A1－a1示例（一般）对于上车装置比较简单的车辆，例如自卸车、栅栏车或厢式车（未装随车吊、起重栏板等），为实现轴荷的最佳分配，y值和y＇值应相等，否则会减少有效载荷。
此外，一定要遵守法规对车辆轴荷分配及限值的规定。
示例1：4×2载货车由于安装了一个200L附加油箱和备胎由中部移到尾部，见图6.1.1。
需要计算：Y＇NL2HA3V A3HAüNLVGG3图6.1.1NL2=GG2－F －AB －M HA 3=HA1+（（AB ×y ＇）+M1(－y1) －（M 2×y 2） +(M 2＇×y 2＇)+(M 3×y 3)+(NL 2×y ＇))/A NL V = HA ü×A/ y ＇示例参数说明：V A1 …… 3260 kgHA1 …… 1955 kgF …… 5215 kgV A2 …… 6000 kgHA2 …… 10000 kgGG2 …… 16000 kgW2 …… 550 kgA …… 4900 kg其它参数说明：X=6380mmy ＇ …… 3740 mm AB …… 1300 kgy1 …… -210 mm M1 …… 150 kgy2＇ …… 3550 mm M2 …… 100 kgy2 …… 5230 mm M2＇ …… 100 kgy3 …… 2600 mm M3 …… 200 kgy ＇=W2+X/2 V A 3=GG2－HA 3HA ü =HA 3－HA2 GG3 =GG2－ NLV计算结果：y＇=550+6380/2=3740 mmNL2 = GG2 ……16000 kg－F ……5215 kg－AB ……1300 kg－M1 ……150 kg－M3 ……200 kg9135KgHA3=1955+((1300×3740)+150×(－210) －(100×5230)+(200×2600)+(9135×3740))/4900=1955+39683400×/4900=10054 KgV A3=16000－10054=5946 KgHAü=10054－10000=54 KgNLV=54×4900/3740=71 KgGG3=16000－71=15929 Kg示例2：4×2自卸车带前置起重机（随车吊）由于有前置起重机（随车吊），W2要计算，起重机支腿宽度及需要的自由空间按起重机型号确定，见图6.1.2。
需要计算：W2y＇y3NL2HA3V A3HAüNLVGG3W2=W1+KRF y＇=W2+X/2y3= W1+KRF/2 NL2= GG2－F －AB－M示例参数说明：V A1 …… 3165 kgHA1 …… 1795 kgF …… 4960 kgV A2 …… 6000 kgHA2 …… 10000 kgGG2 …… 16000 kgW2 …… 408 kgA …… 3600 kg其它参数说明：X=4200 mm KRF …… 500 mmy ＇ …… 3008 mm AB …… 1200 kgy1 …… -210 mm M1 …… 150 kgy3 …… 658 mm M3 …… 1300 kg计算结果：W2=408+500=908 mmy ＇=908+4200/2=3008 mmy3=408+500/2=658 mmNL2 = GG2 …… 16000 kg－F …… 4960 kg－AB …… 1200 kg－M1 …… 150 kg－M3 …… 1300 kg8390KgHA3=1795+((1200×3008)+150×(－210) +(1300×658)+(8390×3008))/3600=1795+29670620/3600=10037 KgV A3=16000－10037=5963 KgHA ü=10037－ 10000=37 KgNLV=37×3600/3008=44 KgGG3=16000－44=15956 Kg示例3： 6×2厢式车装高顶驾驶室、厢式车箱、底盘车架后端装起重尾板(质心y 3在车架后端)，见图6.1.3。
需要计算：图6.1.3y＇y3NL2HA3V A3GG3LV A(%)A理论(计算见本节2)y＇=W2+X/2 y3=A+A1+LNL2= GG2－F －AB－MHA3=HA1+（（AB×y＇)+M1(－y1) +（M2×y2) －(M2＇×y2＇)+(M3×y3)+ (M4×y4)+(NL2×y＇))/A 理论V A3= GG2－HA3 GG3= HA3+ V A3LV A= V A3/ GG3×100V A1 ……3945 kgHA1 ……3545 kgF ……7490 kgV A2 ……6500 kgHA2 ……10000 kgNLA2 ……6000KgHAG2 ……16000 KgGG2 ……22000 kgW2 ……620 mmA ……4400 mmA1 ……1315 mmL ……1795 mm其它参数说明：X=7200mm a1=493 mm A理论=4893mmy＇……4220 mm AB ……1600 kgy1 ……－400 mm M1 ……150 kgy2＇……6790 mm M2 ……115 kgy2 ……2950 mm M2＇……115 kgy3 ……7510 mm M3 ……480 kgy4 ……400mm M4 ……230 kg计算结果：NL2 = GG2 ……22000 kg－F ……7490 kg－AB ……1600 kg－M1 ……150 kg－M3 ……480 kg－M4 ……230Kg12050KgHA3=3545+((1600×4220)+150×(－400) －(115×6790)+(115×2950)+(480×7510)+(230×400)+(12050×4220))/4893=3545+60798200/4893=15971KgV A3=22000－15971=6029 KgGG3=15971+6029=22000 KgLV A=6029/22000×100=27.4%示例4：6×4载货车带后置起重机（随车吊），见图6.1.4。
注：KRF：起重机支腿宽度及需要的自由空间安起重机型号确定。
需要计算：图6.1.4y＇y3NL2HA3V A3GG3LV A(%)A理论(计算见本节2)y＇=W2+X/2 y3=W2+X+KRF/2NL2= GG2－F －AB－MHA3=HA1+（（AB×y＇)+M1(－y1) －（M2×y2) + (M2＇×y2＇)+(M3×y3)+ (NL2×y＇))/A 理论V A3= GG2－HA3 GG3= HA3+ V A3LV A= V A3/ GG3×100V A1 ……4110kgHA1 ……4010 kg(后轴1和2)F ……8120 kgV A2 ……6500 kgHA2 ……16000 kgGG2 ……22000 kgW2 ……650 mmA ……4325 mmA1 ……1350 mm其它参数说明：X=6400mm a1=675 mm A理论=5000mmy＇……3760 mm AB ……1700 kgy1 ……－400 mm M1 ……150 kgy2＇……2950 mm M2 ……115 kgy2 ……6825 mm M2＇……115 kgy3 ……7350 mm M3 ……1800 kg计算结果：NL2 = GG2 ……22000 kg－F ……8120 kg－AB ……1700 kg－M1 ……150 kg－M3 ……1800 kg10230Kgy＇=560+6400/2=3760mmy3 =560+6400+780/2=7350mmHA3=4010+((1700×3760)+150×(－400) －(115×6825)+(115×2950)+(1800×7350)+(10230×3760))/5000 =4010+57581175/5000=15526KgV A3=22000－15526=6474 KgLV A=6474/22000×100=29.4%计算最佳质心在超过设计允许轴荷时，要计算上车装置和有效载荷的最佳质心位置（y）。