半挂车设计计算书样本.docVIP

概述

半挂车，具备机动灵活、倒车以便和适应性好特点，这种车可以提高装载量，减少运送成本，提高运送效率。由于装载量不同规定，对于车架承受载荷也有不同，该半挂车轴距较大，因而对车架强度与刚度规定也较高。对车架强度与刚度进行了分析计算。

半挂车参数表

序号

项目

参数

半挂车长

总宽

总高(空载)

半挂车

轴距

牵引销中心至Ⅰ轴距离

Ⅰ轴至Ⅱ轴距离

Ⅱ轴至Ⅲ轴距离

轮距

Ⅰ轴

Ⅱ轴

Ⅲ轴

前悬(牵引销至半挂车最前端距离)

后悬

半挂车一轴中心至支腿中心距离

2

货箱栏板内尺寸参数(mm)

货箱栏板内尺寸

(mm)

长（mm）

宽（mm）

高（mm）

车架构造设计

本车架采用采平板式，为了具备足够强度和刚度,所设计车架材料选用Q235钢板,采用焊接式构造。

2.1总体布置

图1车架总体布置图

2.2纵梁

纵梁是车架重要承载部件，在半挂车行驶中受弯曲应力。为了满足半挂车公路运送、道路条件差等使用性能规定，纵梁采用品有较好抗弯性能箱形构造，纵梁断面如图2所示。上翼板是一块覆盖整个车架大板，图中只截取一某些。

图2纵梁截面示意图

为了保证纵梁具备足够强度，在牵引销座近增长了加强板；为减小局部应力集中，在某些拐角处采用圆弧过渡。在轮轴座附近也增长了加强板(图1中轮轴座附近)。由于半挂车较宽，为防止中间局部变形过大，车架中间增长了倒T形纵梁加强板。

图3某些加强板示意图

2.3横梁

横梁是车架中用来连接左右纵梁，构成车架重要构件。横梁自身抗扭性能及其分布直接影响着纵梁内应力大小及其分布。本车架19根横梁，重要构造形状为槽形。

2.4纵梁和横梁连接

车架构造整体刚度，除和纵梁、横梁自身刚度关于外，还直接受节点连接刚度影响，节点刚度越大，车架整体刚度也越大。因而，对的选取和合理设计横梁和纵梁节点构造，是车架设计重要问题，下面简介几种节点构造。

横梁和纵梁上下翼缘连接（见图4（a））这种构造有助于提高车架扭转刚度，但在受扭严重状况下，易产生约束扭转，因而在纵梁翼缘处会浮现较大内应力。该构造形式普通用在半挂车鹅劲区、支承装置处和后悬架支承处。

（b）

（b）

（c）

（c）

（a）图

（a）

图4半挂车纵梁和横梁连接

二、横梁和纵梁腹板连接（见图4（b））这种构造刚度较差，容许纵梁截面产生自由翘曲，不形成约束扭转。这种构造形式多用在扭转变形较小车架中部横梁上。

三、横梁与纵梁上翼缘和腹板连接（见图4（c））这种构造兼有以上两种构造特点，故应用较多。

四、横梁贯穿纵梁腹板连接（见图4（d））这

种构造称为贯穿连接构造，是当前国内外广泛采

用半挂车车架构造。它在贯穿出只焊接横梁腹

板，其上下翼板不焊接，并在穿孔之间留有间隙。

当纵梁产生弯曲变形时，容许纵梁相对横梁产生

图4

图4（d）贯穿式横梁构造

扭转刚度较差，需要在接近纵梁两端处加横梁来提高扭转刚度。

贯穿式横梁构造，由于采用了整体横梁，减少了焊缝，使焊接变形减少。同步还具备腹板承载能力大，并且在偏载较大时，能使车架各处所产生应力分布较均匀特点。

强度计算

3.1纵梁强度计算

车架纵梁及横梁均采用Q235，屈服点[σ]=235Mpa，伸长率δ=26%，密度ρ=7.8×103kg/m3。Q235A具备良好塑性、韧性、焊接性能和冷冲压性能，以及一定强度、良好冷弯性能。

轴荷分派

如图5所示，车架承受纵向单位线长度均匀载荷，有：

——牵引销所受力（N）；

——后轴中心处所受力（N）；

——牵引销到中间车轴距离（m）；

图5车架均布载荷图——

图5车架均布载荷图

空载：

满载：

在满载时进行纵梁强度校核

支反力计算:

G=40000×9.8=39N

（l为纵梁总长，取一根纵梁计算）

由上述计算得：

由平衡力矩：

得

剪力计算：

CA段：---------------------------①

AB段：-----------------------②

BD段：-----------------③

弯矩计算：

CA段：--------------------------①

AB段：----------②

BD段：-----------③

由上述三式可计算出各弯矩最大点为：

A点最大弯矩：

；

B点最大弯矩：

；

由图可知，最大弯矩出当前段上，则有：

；

即；

。

通过计算，可以画出车架纵梁支反力、剪力、弯矩图

图6纵梁剪力、弯矩图

危险截面拟定

由经验可知，纵梁危险截面普通为变截面处和最大弯矩处，通过构造图和计算可知距车架前端距离为