三轴汽车轴荷计算及轴距选择
浅析三轴客车轴荷计算方法
（ ９ ）
图 １ 常见 三 轴 客 车 形 式
式中 Ｇ 为随动桥轴荷 ， 单位 为 ｋ ｇ ； Ｌ为前桥 与后桥 轴距 ， 单位为 ｍｍ； Ｌ ． 为后桥与 随动桥轴距 ， 单位为 Ｉ Ｔ Ｉ ｍ。 ２ ． ２ 钢 板弹 簧悬 架 与空气 悬 架组合 的 三轴 客车轴 荷
计 算
２ ． １ 高度 阀控 制 的空气 悬 架三轴 客车 的轴 荷计算 图 ｌ ａ ） 所示车辆 ， 三 根桥 的 悬 架均 为 由高 度 阀控 制 的 空气悬 架 ，整 车垂 直载 荷通 过 气囊 传 递给 车桥 ， 该 布 置 方 式 的轴 荷 计 算 实 质就 是 分 析 各 气囊 的受 力 情况 ， 其悬 架 气路控 制 原理 如 图 ２所 示 。
ｓ ｕ ｓ ｐ ｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ ａ ｘ ｌ ｅ ｂ ｕ ｓ ， ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ ａ ｘ ｌ ｅ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｂ ｕ ｓ ．
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ ａ ｘ ｌ ｅ ｂ ｕ ｓ ， ａ ｘ ｌ ｅ ｌ ｏ ａ ｄ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， ａ ｉ ｒ ｓ ｓｐ ｕ ｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ ， ｌ ｅ ａ ｆ ｓ ｐ ｒ ｉ ｎ ｇ ｓ ｓｐ ｕ ｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ ．
时
～
， 张
没 折 三 车 由雾 车 车 由荷 计 算 贯 法
徐 元庆
（ 厦门金龙旅行车有限公 司）
摘要 ： 简要地介绍 了二轴客车轴荷计算方法 ， 重点对高度 阀控制 的空气悬架 三轴 客车 、 钢板 弹簧悬 架与空气悬架组合的三轴 客车 ， 三轴铰接客车轴荷计算方法进行了阐述 。
２ ０ １ ７ ． ３ ．Ｋ Ｅ Ｃ Ｈ Ｅ Ｊ Ｉ Ｓ Ｈ Ｕ 《 客 车 技 术 》 回
GB《道路车辆外廓尺寸轴荷及质量限值》
《道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值》GB1589-2004Limits of dimensions , axle load and masses for road vehicles前言本标准为全文强制。
本标准是对GB 1589-1989《汽车外廓尺寸限界》的第一次修订。
本标准与GB 1589-1989《汽车外廓尺寸限界》相比主要区别如下：--增加三轮汽车、三轴客车、挂车的外廓尺寸限值要求；--增加车辆通道圆和外摆值的测量方法及要求；--增加汽车、挂车和汽车列车的轴荷及总质量的限值要求；--增加对汽车、挂车和汽车列车的“其他要求”--修改客车、货车等车辆的外廓尺寸限值要求。
本标准的附录A为规范性附录。
本标准代替GB 1589-1989《汽车外廓尺寸限界》。
本标准对新定型产品自实施之日起执行，对在生产产品自发布之日起十二个月后执行。
本标准由中华人民共和国国家发展和改革委员会、交通部、公安部共同提出。
本标准由全国汽车标准化技术委员会归口。
本标准起草单位：中国汽车技术研究中心、交通部公路科学研究所、公安部交通管理科学研究所、第一汽车集团公司、东风汽车公司。
本标准所代替标准的历次版本发布情况为：GB 1589-1989。
1 范围本标准规定了汽车、挂车及汽车列车的外廓尺寸、轴荷及质量的限值。
本标准适用于在道路上使用的汽车(最大设计总质量超过26000kg的汽车起重机、混凝土泵车及消防车除外)、挂车及汽车列车。
本标准不适用于军队装备的专用车辆。
注：汽车起重机、混凝土泵车及消防车的最大允许总质量的最大限值为55000kg。
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，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB/T 汽车和挂车类型的术语和定义GB/T 道路车辆质量词汇和代码(idt ISO 1176:1990)GB/T 汽车和挂车的术语及其定义车辆尺寸(neq ISO 612：1978)3 术语和定义GB/T ，GB/，GB/中确立的术语和定义适用于本标准。
重型卡车(三轴)底盘系统设计
目录引言 (3)1 重型卡车（三轴）的底盘总布置设计 (4)1.1 汽车设计对象的选定 (4)1.2 整车设计的任务，原则和目标 (4)1.3 拟定总体方案 (4)1.4 整车形式的选择 (5)1.5 汽车主要参数的选择 (6)1.6 整车质量参数估算 (8)1.7汽车主要性能参数选择 (12)1.8汽车发动机的选型 (15)2 汽车传动系参数的选测 (18)2.1最小传动系的选择 (18)2.2 最大传动比的选择 (18)2.3变速器档位数的选择 (19)2.4 离合器的选择 (21)2.5 驱动桥的选择 (22)2.6万向传动装置的选择 (22)3汽车行驶系各大总成选择 (23)3.1车架的选择 (23)3.2前桥的选择 (24)3.3悬架的设计 (24)4 转向系统的设计 (27)4.1转向器形式的选择 (27)4.2转向盘的设计 (27)4.3循环球式转向器参数选择 (28)4.4螺杆、钢球、螺母传动副设计 (28)4.5转向摇臂轴直径的确定 (29)5制动系统选择 (31)5.1制动器 (31)5.2制动驱动 (31)6各部件在底盘上的布 (32)6.1发动机的悬置 (32)6.2散热器，冷凝器的布置 (32)6.3排气管的布置 (32)6.4蓄电池的布置 (32)结论 (33)致谢语 (34)参考文献 (35)引言载重汽车，是运载货物和商品用的一种汽车形式。
包括自卸卡车、牵引卡车、非公路和无路地区的越野卡车和各种专为特殊需要制造的卡车。
三轴重型卡车具有结构简单，成本低廉，故障少，载货量大和便于维修的优点。
随着汽车制造业的发展，三轴重型汽车不断采用新材料、新工艺，提高其质量利用系数，具有较大的速度范围和较高的传动效率，控制与操纵更完善，更方便。
汽车的设计与生产涉及到许多领域，其独有的安全性、经济性、舒适性等众多指标，也对设计提出了更高的要求。
而汽车底盘系统包括了制动系统，行驶系统，传动系统和转向系统，分别承担了传输驱动力；支撑整车以及整车各部分重量；控制汽车行驶方向；保证汽车平稳制动的作用，对整个汽车的安全平稳行驶起着至关重要的作用，在整个汽车设计的过程中也是不可或缺的重要部分。
关于整车轴荷分配的介绍与计算
关于整车轴荷分配的介绍与计算整车轴荷分配是指将整车总重按照一定的比例分配到各个轴上的过程，目的是为了保证车辆在行驶过程中各个轴组件的受力均衡，确保车辆的稳定性和安全性。
这个过程需要考虑到车辆的结构设计、载荷分配以及行驶要求等因素。
整车轴荷分配的计算方法有多种，其中较常用的是均衡法和气室积法。
下面将介绍这两种计算方法的原理和步骤。
首先是均衡法。
这种方法是根据车辆的结构特点和载荷情况，按照一定的比例将整车总重分配到各个轴上。
具体计算步骤如下：1.确定车辆的总重和各个轴的位置。
总重可以通过称重或者查看车辆资料获得，轴的位置需要根据车辆的结构设计来确定。
2.根据车辆的结构设计，确定各个轴的载荷比例。
一般情况下，前轴的载荷比例会比后轴大，且前后轴的载荷比例会根据车辆的用途和行驶条件而有所不同。
3.将整车总重按照确定的比例分配到各个轴上。
计算公式为：各轴的载荷=总重×载荷比例。
4.检查分配结果是否合理。
检查的重点是每个轴的载荷是否满足设计要求，以及整体分配结果是否与车辆的结构特点相吻合。
另一种计算方法是气室积法，该方法主要适用于空气悬挂系统的车辆。
具体计算步骤如下：1.确定车辆的总重和各个气室的位置。
总重可以通过称重或者查看车辆资料获得，气室的位置需要根据车辆的结构设计来确定。
2.根据车辆的结构设计和气室特点，确定气室的载荷比例。
一般情况下，前气室的载荷比例会比后气室大，且前后气室的载荷比例会根据车辆的用途和行驶条件而有所不同。
3.根据气室的载荷比例，计算每个气室的体积。
计算公式为：气室体积=总重×载荷比例÷重力加速度。
4.根据每个气室的体积，调整气室的气压。
调整气压的目的是使各个气室的载荷达到设计要求。
整车轴荷分配的计算是车辆设计和制造过程中非常重要的一环，其结果直接影响着车辆的操控性能和行驶安全性。
因此，在进行轴荷分配计算时，需要充分考虑到车辆的结构特点、载荷情况以及行驶要求等因素，确保分配结果符合设计要求。
整车轴荷计算方法
当货箱翻至35°时,根据安息角作图计算得出(图5)，货卸已卸货重量为： 22.1T,重心（货物+货箱自重）距前轮中心尺寸为4507.5mm，根据计算公式得： UR=C*U/AT=4507.5*16.4/4575=16.2T，后轴轴荷：16.2+5=21.2T,前轴轴荷为： 16.4-16.2+4.5=4.7T
在满载静止的工况下，根据公式（1）知：UR=CXU/AT=38.5*3993/4575=33.6 UF=U-UR=38.5-33.6=4.9，所以前轴轴荷为：4.9+4.5=9.4，后周轴和为 33.6+5=38.5
货物在举升过程中的轴荷计算如下图所示，当货箱翻至15°时,根据安息角作 图计算得出(图3)，货卸已卸货重量为：7.6T,重心（货物+货箱自重）距前轮中心 尺寸为4247.5mm，根据计算公式得：UR=C*U/AT=4247.5*30.9/4575=28.7T，后轴轴 荷：28.7+5=32.7T,前轴轴荷为：30.9-28.7+4.5=6.7T
当货箱翻至30°时,根据安息角作图计算得出(图4)，货卸已卸货重量为： 16.4T,重心（货物+货箱自重）距前轮中心尺寸为4310mm，根据计算公式得： UR=C*U/AT=4310*22.1/4575=20.8T，后轴轴荷：20.8+5=25.8T,前轴轴荷为： 22.1-20.8+4.5=5.8T
整车轴荷计计算过程中的几个原则
1、向下的作用力总和等于向上的作用力的总和，即车辆所有部件的重量及其负 载的总和等于等于车辆的轴荷之和。
2、单点周围的重力所形成的扭矩之和等于该点周围反作用力所形成的扭矩之和，
即符合杠杆原理。
二、计算中所需要的几何参量如下图所示
荷载试验三轴车参数
荷载试验三轴车参数摘要：1.荷载试验三轴车的概述2.荷载试验三轴车的参数分类3.荷载试验三轴车的参数对车辆性能的影响4.结论正文：【1.荷载试验三轴车的概述】荷载试验三轴车，是指在道路上行驶时，用于检测道路承载能力和车辆荷载性能的试验车辆。
三轴车是一种常见的试验车型，具有三个车轴，分别为前轴、中轴和后轴。
在荷载试验中，三轴车可以在不同轴上施加不同荷载，以模拟实际道路上的车辆荷载情况，从而检测道路的承载能力和车辆的性能。
【2.荷载试验三轴车的参数分类】荷载试验三轴车的参数主要包括以下几个方面：（1）车辆尺寸参数：包括车长、车宽、车高、轴距等，这些参数影响车辆的稳定性和通过性能。
（2）车辆质量参数：包括整车质量、轴荷质量、载重质量等，这些参数影响车辆的荷载性能和道路的承载能力。
（3）车辆悬挂参数：包括悬挂系统类型、悬挂刚度等，这些参数影响车辆的行驶稳定性和舒适性。
（4）车辆制动参数：包括制动系统类型、制动力分配等，这些参数影响车辆的制动性能和安全性能。
（5）车辆动力参数：包括发动机类型、功率、扭矩等，这些参数影响车辆的加速性能、爬坡性能等。
【3.荷载试验三轴车的参数对车辆性能的影响】荷载试验三轴车的参数对车辆性能有很大影响，主要表现在以下几个方面：（1）车辆承载能力：车辆的承载能力受轴荷质量和整车质量等因素影响。
在荷载试验中，通过对不同轴荷质量的分析，可以检测车辆的承载能力是否满足设计要求。
（2）车辆行驶稳定性：车辆的行驶稳定性受车辆尺寸参数、悬挂参数和制动参数等因素影响。
在荷载试验中，通过对这些参数的调整，可以检测车辆的行驶稳定性是否满足设计要求。
（3）车辆制动性能：车辆的制动性能受制动参数和动力参数等因素影响。
在荷载试验中，通过对车辆制动性能的检测，可以评估车辆在不同荷载条件下的制动性能是否满足设计要求。
（4）车辆舒适性：车辆的舒适性受悬挂参数等因素影响。
在荷载试验中，通过对悬挂参数的调整，可以检测车辆的舒适性是否满足设计要求。
汽车重心及轴荷分配计算
汽车重心及轴荷分配计算 The following text is amended on 12 November 2020.
一、 整车重心及轴荷分配计算：
1. 车辆各部件重心位置
2. 部件重心位置列表
x,y ——部件重心位置
m ——部件重量
3.重心位置及轴荷验算：
轴荷计算：
公式： G 2=∑m i x i /L
（1） G 2——中、后轴轴荷 kg
m i ，x i ——部件重量和部件重心水平位置
L ——汽车轴距+650 ㎜
将列表数据带入公式（1）
G 2=18900㎏ 前轴 G 1=6100㎏ （%）
按汽车厂提供数据，前轴允许载荷6500㎏,中，
后轴允许载荷19000㎏
结论：满足使用条件。
汽车重心纵向位置计算：
公式： L 1=G 2L/G L 2=G 1L/G
G ——汽车总质量
代入数据： L 1=3780㎜ L 2=1220㎜
满载时汽车重心高度计算：
公式： h=∑m i y i /G (2)
y i ——部件重心高度 h ——汽车重心高度
将列表数据代入公式（2）
h=1770㎜
空载时汽车重心高度计算：
仍用公式（2），减去垃圾重量
hg=1174㎜
二、 汽车侧翻条件验算：
公式： tg β=B/2h (3)
β——汽车侧倾稳定角 B——汽车轮距 B=1860㎜
代入数据： tgβ= β=°≥32°
结论：满足使用条件。
三、危险工况校核计算：
该车在垃圾箱满载，用拉臂钩将垃圾箱拉上车，垃圾箱后轮临界脱离地面时，以汽车不翘头（即前轴负荷≥0）为安全。
三轴汽车轴荷计算
计算三轴汽车轴的荷载需要考虑多个因素，包括车辆的总重量、重心位置、轴距、车辆的布局和道路状况。
以下是一个一般性的方法来计算三轴汽车轴的荷载：
1. 确定车辆的总重量：首先，您需要知道车辆的总重量，包括车辆本身的重量以及任何附加负载，如乘客、货物和燃料等。
2. 确定车辆的重心位置：车辆的重心位置是一个重要的参数，它影响到轴荷的分配。
通常情况下，重心位置是相对于车辆前轴的距离。
您可以通过测量或参考车辆的技术规格来确定。
3. 确定车辆的轴距：轴距是车轮之间的距离，通常以前轴和后轴之间的距离来表示。
不同车型的轴距可能会不同。
4. 计算前轴荷载：前轴荷载是指施加在前轴上的重量。
根据车辆总重量、重心位置和轴距，可以使用以下公式来计算前轴荷载：
前轴荷载= (总重量×重心位置) / 轴距
5. 计算后轴荷载：后轴荷载是指施加在后轴上的重量。
可以使用以下公式来计算后轴荷载：
后轴荷载= 总重量- 前轴荷载
6. 计算第三轴荷载（通常是驾驶室后的轴）：如果车辆有第三轴，可以使用类似的方法来计算第三轴的荷载。
需要注意的是，上述计算是一个简化的方法，用于估算轴荷。
在实际应用中，还需要考虑车辆悬挂系统、道路状况、车辆速度、操控等因素。
对于特殊用途车辆（如货车、公交车、卡车等），可能需要更详细的荷载分析和计算。
此外，汽车制造商通常会提供有关车辆荷载分布的详细信息，可供参考。
如果需要准确的轴荷计算，建议咨询专业工程师或使用专业的车辆荷载计算软件。
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精度 ． 对提 高 多轴 汽 车 新 产品 开 发 成功 率 及 整 车 的布 置 有 重要 意 义 。
【 键词 】 轴荷 分 配 ； ｔ ｂ 优 化 轴 距 ； 关 ｍａａ ； ｌ 多轴 汽车 【 中图分 类 号 】 Ｕ ６ ．１＂ ４ ３２６． ２ ０ 引 言 【 献 标 识码 】 Ａ 文 【 章 编 号 】 １０ — ７Ｘ（０ ００ － ０ ３ ０ 文 ０ ３ ７ ３ ２ １ ） １０ ５ — ３
第２ ５卷第 １期（ 第 １ ３期） 总 １ Ｖｏ．５ Ｎ ． ｓ Ｍ ．１ ） １ ｏ１（Ｕ Ｎｏ１ ３ ２
机 械 管 理 开 发
ＭＥ ＣＨＡＮＩ ＡＬ Ｃ ＭＡＮ ＡＧＥＭＥＮ ＡＮ ＤＥ Ｔ Ｄ ＶＥＬ ＭＥ ＯＰ ＮＴ
２ ０年 ２月 ０１
Ｆｅ ２ Ｏ ｂ． ０ｌ
分配 的计算 ，对于多轴 货车设 汁是一 个相 当重要 的组 成部分 。 通过计算 分析 ． 以预控 货车 的侧 倾稳定 性及 可
各桥 的承受载荷情 况 、整车制 动和方 向稳定情 况等技
术 性 能 。 分 析 多 轴 汽 车 基 本 结 构 的 基 础 上 ， 悬 架 和 在 将 轮 胎 视 为 弹 性 支座 ．建 立 多 轴 汽 车 轴 荷 计 算 的 弹性 支 座刚 性承载模 型Ｉ 。利用这 个模型都可 得到 多轴汽 车 轴荷 的静 态分 配 ；利用模 型代 人 某３ 轴汽 车 的具 体参
ｔ 质量 刚 性 系 统 来 研 究 轴 荷 分 配１ ， １ 。 多轴 汽车 的轴荷 分 配是 关 系到进 行 总体 布局 、 整 车动 力学 分 析 ．尤其是 车辆制 动性 能分 析评估 时的必 要参 数 。 多轴 货车的载 重量 计算 、 质心位 置计算 及轴荷
以单个零件 质心在 整车坐标 系 中的坐标 （ 般 以第 一 一 个轴 的轴心线 建立 坐标 ） 本文采用 第二种 方法进 行质心 的计算 ， 心 ．
一
力 法或位移 法求解 ， 结果与 实际情况 会相差 甚远 。 该 应 把 轮胎及悬 架看为 弹性元件 ， 其视 为弹性 支承 ， 将 并且 把 汽车纵梁 看为一 个刚性梁 （ 因为 车 架 的刚 度 远 远 大 于 弹性支 撑 ， 因此可 视 为刚体 ） 。本 文研 究车 型为８ ４ Ｘ 的 ｉ轴载货 汽车 ， 两轴为单 桥双轮 。 三轴 为平衡 支 前 第 架 支撑两桥八 轮 。为此 ， 建立如 图ｌ 模型 。 可 的
图 １ 弹 性 支撑 模 型
般 情 况 下 ， 车 整 车 的 重量 可 由 四部 分 组 成 ： 货 底
盘 、 期 、 物 、 和 其 它 。 卡 车 总 重 及 质 心 有 两 种 计 车 货 人 求 算 方法 ：）根据 已经有 的结 构相似 的整车结 构进行 类 １
的有 关 计 算 １ 建 立 模 型 ２ 在建立 模型 的时候 ，曾经有人把 汽车纵 梁看为 一 个 连续梁 ， 轮胎及悬 架为 刚性 支撑 ， 运用超静 定理论 的
数， 得到 了静 态轴荷 ： 据相 关试 验结 果 ， 这 个模型 根 对 的有 效性币 适 用性进 行分析 。轴荷计算 模型 的建立有 ¨ 助于 多轴 车辆 整车动力学 研究及 整车 质量 分配 布置 。 １ 计 算模型 要计算多轴 汽车 的轴荷 ，首先 就要知 道 车重及其 质 心 ， 个 任 务 就 是 非 常 繁 重 ， 是 非 常 重 要 的 所 以 这 也 做的 时候 要非常 细心 ，冈为车质 心的位 置直接关 系到 轴荷求 解的上 确性 。在模 型里 由于槽型钢 车架 的抗 弯 Ｅ 刚度Ｅ 是非 常大的 ， Ｉ 可认 为 是保 持不 变 ， 在此 模 型中就 假设 其为刚性梁 ．
三轴汽车轴荷计算及轴距选择
柴新伟 ， 杨世 文
【 中北 大 学 机 电 １ 程 学 院 ．山 西 ． 太原 ００５ ） ３ ０ １
【 摘 要 １ 在 深 入 分析 和 研 究 多轴 汽 车结 构 基 础 上 ， 用 结 构 力 学 的方 法 ， ａ ａ ￣ 立 了 三轴 汽 车 的 轴荷 计 算模 利 用ｍ ｔ ｂ ｌ
现 存 对 汽 车轴 茼 的计 算 主要 是 运 用 静 力 平 衡 的 方
法… 将 汽 车简化 为简 支梁 进行计 算 ， ． 这对 于两 轴 车及 轴距 比较小 的平 衡悬架 多轴车是适 用 的 ，但对 于大轴 距多轴 汽车 ，就 不适用 了 ，因为这 种汽 车停放在 地面 时． 是超静定 的 ． 无法采 用静力学 方法确 定多 个轴荷 的 分配 经 查 阅大 多数 已有 文献将 多轴 车辆 简化 为弹簧
底盘 称重实 验对质 心位置加 以矫正 修改 ，最 后得到设 计值 时的整 车质心位 置及车 重 。这是 一种理论 与实验 相结 合的方 法 ， 也是 根据 已有车型进 行反推 的方法 ， 具 有精 度高 、 可扩 展等优 点 。 求簧上 质量 质心 位置 主要步骤有 ： ）称 出底盘 质 １ 量 ，得 到各 轴 的轴荷 ； ）用得 到的轴荷 减去 相应 的簧 ２ 下 质量 ， 可得 簧上 质量 的轴荷 ， ｍ２ 底 盘１ ２ ３ ｍ、 、 （ ｍ 、 、轴 的轴荷 ）根 据上面 质心公式 可得到 底盘簧上 质量 的质 心 位置 ：）在设 计 载荷时 。假设 车厢 和货物 的几何 中 ３ 心 和质心重 合得到 车厢和货 物的质 心 ，最后 再一次根 据 质心公式 ， 出设 计载荷 时的质心 位置 。 用试验 与 算 采 理论 结合 的反推方法 能使结果 更加精 确 ，以利于随后