兩軸車輛軸荷計算方法

朱紅娜

(天津捷強動力裝備股份有限公司，天津 300110)

0 引言

車輛設計中一個重要的問題就是軸荷的分配。軸荷的分配對車輛的使用性能、轉向性能及制動性能等都有很大的影響[1]。對于兩軸車輛，為了保證車輛上坡時具有良好的驅動性能，驅動橋應該有較大的載荷，最好占總載荷的55%以上[2-3]。

1 計算模型

要計算汽車的軸荷，需要知道汽車的自重和重心位置，其關系到汽車軸荷計算的準確性。對于兩軸車輛可將其簡化為支撐梁來計算[4-6]。圖1為兩軸車輛靜止狀態下的受力簡圖。以質心位置為坐標原點，以平行于地面指向車輛前方為x軸正向，以通過汽車質心指向上方為z軸正向，指向駕駛員的左側為y軸正向，建立車輛坐標系。

圖1 兩軸車輛模型受力簡圖

圖1中，xi為質量mi距整車質心的縱向坐標，mm；X1為驅動橋軸心距整車質心的距離，mm；X2為從動橋軸心距整車質心的距離，mm；X為車輛兩軸心的距離，mm；M1為驅動橋軸荷，kg；M2為從動橋軸荷，kg；G為整車空載狀態下質量，kg；mi為其余附加質量，kg。

2 軸荷計算

靜態條件下，由z方向受力平衡和沿y軸方向力矩平衡條件可得：

M1+M2-(m1+m2+…+mn+G)=0.

(1)

M1X1-M2X2+m1x1+m2x2+…+mnxn=0.

(2)

通過式(1)和式(2)可計算出驅動橋與從動橋軸荷。

相對于整體質量，附加質量很小，可以忽略不計。則空載狀態下，驅動橋與從動橋軸荷為：

(3)

(4)

例如，空載狀態下，在水平方向上，某型車輛重心與從動橋軸距離為399 mm，車輛兩軸距X為615 mm，代入式(3)、式(4)得到：

則驅動橋軸荷占整個軸荷的65%，符合軸荷的分配要求。

3 結論

車輛軸荷分配的設計與優化需要從車輛的驅動能力、結構的分布等多方面進行考慮。對于兩軸車輛可用上述的方法進行計算，通過對各個參數的調節與分布使車輛的軸荷設計達到最佳。