專用汽車設(shè)計(jì)常用計(jì)算公式匯集.doc

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第一章 專用汽車的總體設(shè)計(jì) 1 總布置參數(shù)的確定 1.1 專用汽車的外廓尺寸（總長、總寬和總高） 1.1.1 長 ① 載貨汽車≤12m ② 半掛汽車列車≤16.5m 1.1.2 寬≤2.5m（不含后視鏡、側(cè)位燈、示廓燈、轉(zhuǎn)向指示燈、可折卸裝飾線條、撓性擋泥板、折疊式踏板、防滑鏈以及輪胎與地面接觸部分的變形等） 1.1.3 高≤4m（汽車處于空載狀態(tài)，頂窗、換氣裝置等處于關(guān)閉狀態(tài)） 1.1.4 車外后視鏡單側(cè)外伸量不得超出汽車或掛車最大寬度處250mm 1.1.5 汽車的頂窗、換氣裝置等處于開啟狀態(tài)時不得超出車高300mm 1.2 專用汽車的軸距和輪距 1.2.1 軸距 軸距是影響專用汽車基本性能的主要尺寸參數(shù)。軸距的長短除影響汽車的總長外，還影響汽車的軸荷分配、裝載量、裝載面積或容積、最小轉(zhuǎn)彎半徑、縱向通過半徑等，此外，還影響汽車的操縱性和穩(wěn)定性等。 1.2.2 輪距 輪距除影響汽車總寬外，還影響汽車的總重、機(jī)動性和橫向穩(wěn)定性。 1.3 專用汽車的軸載質(zhì)量及其分配 專用汽車的軸載質(zhì)量是根據(jù)公路運(yùn)輸車輛的法規(guī)限值和輪胎負(fù)荷能力確定的。 1.3.1 各類專用汽車軸載質(zhì)量限值（JT701-88《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》） 汽車最大總質(zhì)量（kg） ≤10000 ≤15000 ≤20000 ≤30000 前軸軸載質(zhì)量（kg） ≤3000 ≤5000 ≤7000 ≤6000 后軸軸載質(zhì)量（kg） ≤7000 ≤10000 ≤13000 ≤24000 1.3.2 基本計(jì)算公式 A 已知條件 a） 底盤整備質(zhì)量G1 b） 底盤前軸負(fù)荷g1 c） 底盤后軸負(fù)荷Z1 d） 上裝部分質(zhì)心位置L2 e） 上裝部分質(zhì)量G2 f） 整車裝載質(zhì)量G3（含駕駛室乘員） g） 裝載貨物質(zhì)心位置L3（水平質(zhì)心位置） h） 軸距 B 上裝部分軸荷分配計(jì)算（力矩方程式） 例圖1 g2（前軸負(fù)荷）×（）（例圖1）=G2（上裝部分質(zhì)量）×L2（質(zhì)心位置） g2（前軸負(fù)荷）= 則后軸負(fù)荷 C 載質(zhì)量軸荷分配計(jì)算 g3（前軸負(fù)荷）×=G3×L3（載質(zhì)量水平質(zhì)心位置） g3（載質(zhì)量前軸負(fù)荷）= 則后軸負(fù) D 空車軸荷分配計(jì)算 g空（前軸負(fù)荷）=g1（底盤前軸負(fù)荷）+g2（上裝部分前軸軸荷） Z空（后軸負(fù)荷）=Z1（底盤后軸負(fù)荷）+Z2（上裝部分后軸軸荷） G空（整車整備質(zhì)量）= E 滿車軸荷分配計(jì)算 g滿（前軸負(fù)荷）=g空+g3 Z滿（后軸負(fù)荷）=Z空+Z3 G滿（滿載總質(zhì)量）=g滿+Z滿 1.4 專用汽車的質(zhì)心位置計(jì)算 專用汽車的質(zhì)心位置影響整車的軸荷分配、行駛穩(wěn)定性和操縱性等，在總體設(shè)計(jì)時必須要慎重全面考慮計(jì)算或驗(yàn)算，特別是質(zhì)心高度是愈低愈好。 1.4.1 水平質(zhì)心位置計(jì)算（力矩方程式） A 已知條件 a） 底盤軸距 b） 整車整備質(zhì)量G空與滿載總質(zhì)量G滿 c） 空載前軸質(zhì)量g空與后軸軸載質(zhì)量Z空 d） 滿載前軸質(zhì)量g滿與后軸軸載質(zhì)量Z滿 B 空載整車水平質(zhì)心位置計(jì)算（力矩方程式） L空= C 滿載水平質(zhì)心位置計(jì)算 L滿（至后橋水平距離）= 1.4.2 垂直質(zhì)心高度位置計(jì)算 A 已知條件 a） 整車各總成的質(zhì)量為gi b） 整車各總成的質(zhì)心至地面的距離為Yi B 整車質(zhì)心高度hg = C 空載整車質(zhì)心高度計(jì)算 hg空= D 滿載整車質(zhì)心高度計(jì)算 hg滿= 2 專用汽車行駛穩(wěn)定性計(jì)算 2.1 專用汽車橫向穩(wěn)定性計(jì)算 A 已知條件 a） 專用汽車輪距B b） 專用汽車空載質(zhì)心高度hg空 c） 專用汽車滿載質(zhì)心高度hg滿 d） 專用汽車行駛路面附著系數(shù)φ（一般取φ = 0.7～0.8） B 計(jì)算公式 保證汽車行駛不發(fā)生側(cè)翻的條件： C 保證空車行駛不發(fā)生側(cè)翻的條件： D 保證滿載行駛不發(fā)生側(cè)翻的條件： 2.2 專用汽車縱向穩(wěn)定性計(jì)算 A 已知條件 a） 專用汽車質(zhì)心到后軸中心距離L b） 專用汽車質(zhì)心高度hg c） 專用汽車行駛路面附著系數(shù)φ（一般取φ = 0.7～0.8） B 計(jì)算公式 保證汽車行駛不發(fā)生縱翻的條件： C 保證空車行駛不發(fā)生縱翻的條件： D 保證滿載行駛不發(fā)生縱翻的條件： 3 專用汽車有關(guān)限值標(biāo)準(zhǔn)與計(jì)算 3.1 載質(zhì)量利用系數(shù)計(jì)算 A 欄板類載貨汽車與自卸汽車限值標(biāo)準(zhǔn) GB/T15089總質(zhì)量M （千克） N1 N2 N3 M≤3500 3500＜M≤12000 M＞12000 整車整備質(zhì)量m（千克） m≤1100 m＞1100 m≤3500 m＞3500 載質(zhì)量利用系數(shù) ≥0.65 ≥0.75 ≥0.85 ≥1 自卸車（縱向）≥0.55 自卸車（縱向）≥0.65 自卸車（縱向）≥0.75 B 載質(zhì)量利用系數(shù)計(jì)算公式 載質(zhì)量利用系數(shù)= 3.2 貨廂欄板高度計(jì)算 欄板式載貨汽車、欄板式半掛車和欄板式全掛車的貨廂欄板高度大于0.6米時，高度限值應(yīng)按下列公式計(jì)算（式中取煤的比容900千克/立方米） 貨廂欄板高度（米）= 3.3 罐式汽車的總?cè)萘肯拗祽?yīng)按下列公式計(jì)算（式中取汽油的密度為700千克/立方米） 總?cè)萘浚⒎矫祝? 3.4 半掛車的允許最大總質(zhì)量、最大裝載質(zhì)量和整備質(zhì)量應(yīng)符合GB6420的規(guī)定： 序號 軸數(shù) 基本系列基本型（t） 液罐車系列（t） 粉罐車系列(t) 總質(zhì)量 裝載質(zhì)量 整備質(zhì)量 總質(zhì)量 裝載質(zhì)量 整備質(zhì)量 總質(zhì)量 裝載質(zhì)量 整備質(zhì)量 1 二軸 40 30 ≤10 40 40 2 三軸 53 40 ≤13 53 53 注：液罐車與粉罐車的最大允許裝載質(zhì)量 = 總質(zhì)量－整備質(zhì)量 4 專用汽車主要性能參數(shù)選擇與計(jì)算 4.1 專用汽車在平路行駛時發(fā)動機(jī)功率計(jì)算公式（發(fā)動機(jī)功率一般為選定值） Plmax = 式中：Ga —— 專用汽車總質(zhì)量（t） ηT —— 傳動系機(jī)械效率（0.85～0.9） f —— 滾動阻力系數(shù)（0.02～0.03） CD —— 空氣阻力系數(shù)（0.8～1.0） AD —— 汽車正面投影面積 = BD×HD（BD前輪距、HD汽車總高）m2 Plmax —— 發(fā)動機(jī)最大功率（kw） Vamax —— 汽車最高車速（km/h） 4.2 專用汽車比功率標(biāo)準(zhǔn) GB7258標(biāo)準(zhǔn)要求專用汽車比功率≥4.8kw/t 4.3 專用汽車發(fā)動機(jī)最大扭矩計(jì)算（一般為選定值） Mlmax = 9549PlmaxK/np N·m 式中：Mlmax = 發(fā)動機(jī)最大扭矩（N·m）（一般為選定值） Plmax = 發(fā)動機(jī)最大功率（KW）（一般為選定值） K = 發(fā)動機(jī)扭矩適應(yīng)性系數(shù)，柴油機(jī)為1.05～1.25 np = 最大功率時的轉(zhuǎn)速（1.4～2.0）nm（nm—最大扭矩時的轉(zhuǎn)速） K = 式中：Mp = 4.4 發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩計(jì)算公式 Ml = anl2＋bnl＋c Ml = 式中：Ml —— 發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩（N·m） nl —— 發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)速（r/min） Mlmax —— 發(fā)動機(jī)最大輸出轉(zhuǎn)距（N·m） Mp —— 發(fā)動機(jī)最大輸出功率時的輸出轉(zhuǎn)矩（N·m） np —— 發(fā)動機(jī)最大輸出功率時的曲軸轉(zhuǎn)速（r/min） nm —— 發(fā)動機(jī)最大輸出轉(zhuǎn)矩時的曲軸轉(zhuǎn)速（r/min） a —— = b —— = c —— = 4.5 專用汽車運(yùn)動平衡方程式 Ft = Ff ＋ Fi ＋Fw＋Fj N 式中：Ft —— 汽車驅(qū)動力（作用在汽車驅(qū)動輪上的圓周力）N Ff —— 滾動阻力（N） Fi —— 坡道阻力（N） Fw —— 空氣阻力（N） Fj —— 加速阻力（N） 4.5.1 汽車驅(qū)動力計(jì)算公式 Ft = 式中：rd —— 驅(qū)動輪動力半徑（m） ig —— 變速器的傳動比 i0 —— 主減速比 η —— 傳動系的機(jī)械效率（0.75～0.9） μ—— 發(fā)動機(jī)外特性修正系數(shù)（0.75～0.85） 4.5.2 汽車滾動阻力計(jì)算公式 Ff = magfcosα（N）（g重力加速度9.81m/s2） 式中：ma —— 專用汽車（或汽車列車）總質(zhì)量（kg） α—— 道路坡度角 f —— 滾動阻力系數(shù)（f = f0＋kva）（50km/h≤Va≤100km/h）（一般取f = 0.010～0.020） 4.5.3 專用汽車坡道阻力計(jì)算公式 Fi = magsinα（N） 4.5.4 專用汽車空氣阻力計(jì)算公式 Fw = CDADVa2（N） 式中：AD —— 專用汽車的迎風(fēng)面積（m2）（AD可按AD=BDHD估算，BD—輪距，HD汽車高度m） CD —— 空氣阻力系數(shù)N·h2/（km2·m2），（專用汽車Cd=0.03858～0.06944），半掛車的空氣阻力系數(shù)增加10% 4.5.5 加速阻力計(jì)算公式 Fj = δmaj（N） 式中：δ——專用汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù) j ——專用汽車加速度（m/s2） δ的計(jì)算公式為： δ= 式中：Iw ——車輪的轉(zhuǎn)動慣量（kg·m2） If ——飛輪的轉(zhuǎn)動慣量（kg·m2） r —— 車輪滾動半徑（m） 也可以按經(jīng)驗(yàn)公式估算δ值= 1＋（0.04～0.06）i02ig2＋（0.008～0.013） nl = k —— 滾動阻力比例系數(shù)（0.000148～0.00023） 4.5.6 專用汽車直線行駛時的運(yùn)動微分方程式 δmaj = AVa2＋BVa＋C1＋C2（fcosα＋sinα） 式中：A = B = C1 = C 2= －mag 4.6 專用汽車動力性參數(shù)計(jì)算 4.6.1 專用汽車最高車速（km/h）計(jì)算公式 Vamax = 式中：D = 4.6.2 專用汽車最大爬坡度計(jì)算公式： imax（專用汽車最大爬坡度%）= tgαmax 式中：αmax= E = 4.6.3 加速度計(jì)算公式 專用汽車最大加速度jmax（m/s2）計(jì)算公式： jmax = 4.6.4 專用汽車加速時間計(jì)算公式（t加速時間h） t = 或t = 第二章 粉罐汽車設(shè)計(jì)計(jì)算公式（以YQ9550GSN為例） 1 罐體容積計(jì)算 1.1 中間直筒容積計(jì)算公式 V1= 1.2 直角斜錐筒容積計(jì)算公式 V2= 1.3 封頭容積計(jì)算 V3=2×π×h2（r－h(huán)/3）（式中h封頭高度、r封頭球面半徑） 1.4 總?cè)莘e計(jì)算公式 V決=V1+V2+V3 1.5 有效容積計(jì)算公式 V有效=V總－V總×ka（ka容積系數(shù)0.08） 1.6 有效裝載容積計(jì)算公式 Va= 1.7 擴(kuò)大容積計(jì)算公式 Vb=kb×Va（kb擴(kuò)大容積系數(shù)0.1～0.2） 2 罐體壁厚計(jì)算公式 2.1 筒體壁厚計(jì)算公式（圓筒） （式中P設(shè)計(jì)壓力取0.3Mpa，S1筒體壁厚，φ1筒體內(nèi)徑，［δ］許用應(yīng)力，C壁厚附加量）（φ焊縫系數(shù)） 2.2 錐筒壁厚計(jì)算公式 2.3 封頭壁厚計(jì)算公式（碟形封頭） 式中：S3 ——封頭壁厚 R ——封頭球面部分內(nèi)半徑 r ——封頭過渡段轉(zhuǎn)角內(nèi)半徑 Md ——封頭形狀系數(shù)= 3 軸荷分配計(jì)算公式 3.1 G空銷=上裝部分質(zhì)量×罐體中心至承載橋中心距離/牽引銷至承載橋中心距離 G空軸=上裝部分質(zhì)量－G空銷 3.2 G滿銷=（上裝部分質(zhì)量＋最大載質(zhì)量）×罐體中心至承載橋中心距離/牽引銷至承載橋中心距離 G滿軸=（上裝部分質(zhì)量＋最大載質(zhì)量）－G滿銷 4 流態(tài)化床主要參數(shù)計(jì)算公式 4.1 臨界流態(tài)化床氣流速度計(jì)算公式 Vf = 式中：dp——顆粒直徑m，水泥取88×10-6m ρ——顆粒真密度（kg/m3）、水泥取3200kg/m3 ρg——?dú)怏w密度，在氣壓P=0.3Mpa、氣溫T=373K、氣體常數(shù)Ra=29.28時， η——?dú)怏w的動力粘度（Pa×S）取0.0218×10-3Pa·S 4.2 罐體最大空床截面積計(jì)算公式 4.3 粉料帶出氣流速度（Vt）計(jì)算公式（粉料懸浮速度） （水泥的帶出氣速Vt= 0.58m/s） 4.4 最小空床截面積（Amin）計(jì)算公式 空壓機(jī)排量Q與罐體Amax、Amin的對應(yīng)值（對水泥） 空壓機(jī)額定排量Q（m3/min） 4.8 5.2 5.4 7 最大空床截面積Amax（m2） 8.88 9.62 9.99 12.96 最小空床截面積Amin（m2） 0.139 0.151 0.157 0.203 4.5 流態(tài)化條件計(jì)算公式 式中：A流化床面積m2，Q氣體體積流量m3/s，Vf臨界流態(tài)化速度m/s， 水泥為Vf=9×10-3m/s 5 氣力輸送系統(tǒng)計(jì)算公式 5.1 輸送空氣量計(jì)算公式 式中：ka——輸送系統(tǒng)的漏氣系數(shù)，取1.1～1.2 ——輸送速度（即卸料速度）（kg/min） ρg——空氣密度（kg/m3） μ——輸送混合比（水泥取40～80）=物料質(zhì)量/氣體質(zhì)量 （Q空氣壓縮機(jī)排量m3/min，gm單位時間內(nèi)輸料管排出的粉料體積m3/min） 5.2 輸料管內(nèi)氣流速度計(jì)算公式 式中：V1——在入口處壓力下空氣流速； V2——在末端壓力下空氣流速； Q1——在入口處壓力下空氣流量（m3/min）； Q2——在末端壓力下空氣流量； ρs——顆粒密度（kg/m3）； d ——輸料管內(nèi)徑m 計(jì)算結(jié)果，據(jù)經(jīng)驗(yàn)：V1≥1.3Vt 5.3 輸送系統(tǒng)壓力損失計(jì)算公式 H1=Hd＋HJ=Hd＋Hλ＋Hh＋Hξ 式中：H1——系統(tǒng)全部壓力損失（Pa） Hd——動壓損失（Pa） Hj——靜壓損失（Pa） Hλ——直管壁磨擦壓力損失 Hh——垂直升高壓力損失 Hξ——各局部阻力壓力損失 （式中g(shù)=9.81m/s2，Vm物料速度，V氣流速度，μ輸送混合比， 0.65～0.85） （式中λ——摩擦阻力系數(shù)，查有手冊，或當(dāng)d=100mm時，取λ=0.0235） （L——直管長度，撓性管接長度加一倍計(jì)算m） Hh——9.8ρg（1+μ）h（h——垂直升高高度m） 式中：ξ——各種局部阻力系數(shù)（截止閥4～8，止回閥1.0-2.5＞90°彎頭1.0～2.0，三通1.5-2.0） λ——摩擦阻力系數(shù)=kλ（0.0125＋） （式中kλ管道內(nèi)壁系數(shù)：無縫鋼管取kλ=1.0，新焊接鋼管1.3，舊焊接鋼管1.6） 6 專業(yè)性能和主要參數(shù)計(jì)算公式 6.1 平均卸料速度計(jì)算公式 （式中mb實(shí)際裝載質(zhì)量t，△m罐內(nèi)剩余質(zhì)量t，t卸料時間） 6.2 剩余率計(jì)算公式 （ml額定裝載質(zhì)量t） 6.3 輸送混合比計(jì)算公式 式中：μ——混合比（即質(zhì)量濃度） ms——粉粒體質(zhì)量流量（kg/s） mg——?dú)怏w質(zhì)量流量（kg/s） ρg——?dú)怏w密度（kg/m3） Q ——?dú)怏w體積流量（m3/s） 第三章 自卸汽車設(shè)計(jì)計(jì)算公式（以日產(chǎn)柴自卸汽車為例） 1 前推連桿組合式舉升機(jī)構(gòu)計(jì)算公式 1.1 三角臂A點(diǎn)與舉升質(zhì)量質(zhì)心G點(diǎn)在舉升角為θ的坐標(biāo)： ····················· ① ····················· ② 式中：、、、為θ= 0°時的坐標(biāo)值 XA、YA、XG、YG為A點(diǎn)和G點(diǎn)坐標(biāo)（舉升角為θ時）A點(diǎn)坐標(biāo)（XA，YA），G點(diǎn)坐標(biāo)（XG，YG） 1.2 求舉升角為θ時B點(diǎn)坐標(biāo)：（XB，YB） ···················· ③ 1.3 求舉升角為θ時C點(diǎn)坐標(biāo)，求解方程組： ················ ④ 可得舉升角為θ時的C點(diǎn)坐標(biāo)（XC，YC） 式中：、、、均為已知值 1.4 求BD與CE交點(diǎn)下的坐標(biāo)（XF、YF）（解方程） ·············· ⑤ 式中：XB、YB、XC、YC為上式可求值，XD、YD為已知值。（XE、YE為已知值） 1.5 求點(diǎn)O至直線的距離 1.6 求任意舉升角θ時對車廂的舉升力（對O點(diǎn)取力矩） ，則 1.7 求B點(diǎn)到的距離 1.8 求B點(diǎn)到的距離 1.9 任意舉升角θ時的油缸推力計(jì)算公式 取三角臂ABC為獨(dú)立體，∑MB=0，得：（對B點(diǎn)取力矩） , 則 式中：為任意舉升角θ時的油缸推力 設(shè)舉升角θ為0、2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、32、34、36、38、40、42、44、46、48、50、52度，共27個點(diǎn)，計(jì)算空載與滿載時的油缸推力和舉升力 1.10 舉升機(jī)構(gòu)最大舉升角度計(jì)算公式 ···················?、? ··················· ② ··················· ③ ··················· ④ ··················· ⑤ ··················· ⑥ ··················· ⑦ 式中：、、、、、XE、YE、XD、YD為已知條件，求最大舉升角 θmax（解聯(lián)立方程） 1.11 求舉升力、油缸推力和拉桿內(nèi)力的斜率公式 A 求FA的斜率和斜角 （斜率公式），而斜角 B 求拉桿BD的斜率和斜角 （斜率公式），而斜角 C 求油缸的斜率和斜角 （斜率公式），而斜角 1.12 求拉桿內(nèi)力的計(jì)算公式（根據(jù)平面匯交力系力的平衡條件） 式中：——舉升力（已知），——油缸推力（已知） A5 ——舉升力斜角=A3+π（） A6 ——拉桿內(nèi)力斜角= A7 ——油缸推力斜角= 1.13 用作圖計(jì)算法求舉升力和油缸推力的計(jì)算公式（利用AutoCAD中的自動測繪功能，計(jì)算過程可大于簡化） 舉升力 油缸推力 1.14 計(jì)算任意舉升角θ時的油缸油壓和行程并作油壓特性曲線 A 油缸油壓計(jì)算公式： （N）式中η系統(tǒng)效率取0.8，d油缸活塞直徑m B 油缸行程用作圖法或解式計(jì)算法計(jì)算 1.15 液壓泵選型計(jì)算公式 A 最高油壓計(jì)算公式 式中：Pmax——液壓泵最高工作壓力（Mpa） ——車廂額定裝載量時最大舉升力（N） d ——油缸活塞直徑（m），η系統(tǒng)效率0.8，ψ過載系數(shù)＞2 B 液壓泵流量和排量計(jì)算與確定 a 液壓缸最大工作容積計(jì)算 （式中Smax、S0、d為m） b 液壓泵額定流量計(jì)算公式 （式中t舉升時間s，ηv液壓系統(tǒng)容積效率0.8～0.85） c 液壓泵排量計(jì)算公式 （式中nBl ——液壓泵額定轉(zhuǎn)速） d、Pmax、q和nBl確定后，即可對液壓泵進(jìn)行選型 C 油箱容積計(jì)算： D 高壓油管內(nèi)徑計(jì)算公式 高壓油管內(nèi)徑： 式中Q ——油泵的額定流量，V1為高壓油管流量， E 低壓油管內(nèi)徑計(jì)算公式 低壓油管內(nèi)徑： 式中：V2為低壓油管中油的流量， 2 舉升機(jī)構(gòu)運(yùn)動干涉計(jì)算 2.1 分析圖解說 a △ABC為舉升三角臂，BD為拉桿，O點(diǎn)為傾翻中心 b 過A點(diǎn)作直線MN與車廂底面平行 c 以O(shè)點(diǎn)到直線MN的距離OM為半徑作圓（該圓為傾翻基圓） d 在理論計(jì)算時可將MN線等效為車廂底面，在實(shí)際設(shè)計(jì)中，車廂底板線與MN線有一定距離 C點(diǎn)不與車廂底面MN發(fā)生干涉的必須條件： ∠CAB＋∠BAO＋∠OAM＜180° ··················· ①（∠CAB、∠OAM為已知） 在△BAO中 （式中BA、OA為已知） ··················· ② 當(dāng)BO線通過D點(diǎn)時，BO為最大值，BOmax=BD＋OD 則∠BAO角為最大值∠BAOmax 則舉升機(jī)構(gòu)不發(fā)生干涉的條件為： ∠CAB＋∠OAM＋∠B1A1O＜180° ··················· ③ ··················· ④ 確定可能發(fā)生干涉現(xiàn)象時舉升角ω計(jì)算公式 ω=∠AOA1=∠B1OA1－∠AOD ··················· ⑤ ··················· ⑥ ··················· ⑦ 式中：OA、OD、AD、B1O=BD+OD、OA1=OA、B1A1=BA均已知 可用作圖法分析舉升機(jī)構(gòu)的運(yùn)動干涉情況和擬定解決辦法（利用AutoCAD中的自動測繪功能，可簡化計(jì)算過程） 3 自卸汽車車廂、付梁、鉸支點(diǎn)支座及焊縫強(qiáng)度計(jì)算或驗(yàn)算按理論力學(xué)、材料力學(xué)和機(jī)械設(shè)計(jì)手冊中有關(guān)公式進(jìn)行和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。 4 車廂后板與開合機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析與計(jì)算 4.1 圖示解說： a、 O1點(diǎn)一后欄板鉸支點(diǎn)，G點(diǎn)一后欄板質(zhì)心α角為后欄板質(zhì)心夾角（O1繞O2點(diǎn)作圓弧運(yùn)動） b、 O2點(diǎn)為車廂傾翻中心（與付梁固定） c、 O3點(diǎn)為開合機(jī)構(gòu)導(dǎo)臂鉸支點(diǎn)（與車廂固定）繞O2點(diǎn)作圓弧運(yùn)動 d、 C點(diǎn)為鎖鉤鉸支點(diǎn)（與車廂固定） e、 β角為鎖鉤脫開而后門可打開時的車廂傾翻角 f、 F為貨物對后欄板的推力 4.2 開合機(jī)構(gòu)與后欄板運(yùn)動分析（車廂傾翻時） a、 車廂傾翻時后欄板繞O1點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，當(dāng)車廂傾翻角（舉升角）大于α角時，后欄板在無任何機(jī)構(gòu)約束的情況下，便可自動開啟。反之，當(dāng)車廂下降到傾翻角≤α角時，后欄板在無任何機(jī)構(gòu)約束的情況下，便能自動關(guān)閉。 b、 當(dāng)開合機(jī)構(gòu)導(dǎo)臂滾輪離開導(dǎo)軌的約束時（車廂舉升角為β角時）鎖鉤在彈簧Ⅱ的作用下自動開啟；而當(dāng)車廂舉升角≤β角時，導(dǎo)臂滾輪受導(dǎo)軌的約束，鎖鉤在彈簧Ⅰ的作用下（F彈簧Ⅰ≥F彈簧Ⅱ），鎖鉤自動關(guān)閉，起鎖定后欄板的作用。 c、 鎖鉤與后欄板運(yùn)動協(xié)調(diào)條件：α角＞β角 當(dāng)車廂舉升時，鎖鉤先開啟，后欄板后開啟；當(dāng)車廂下降運(yùn)動時，后欄板先關(guān)閉，而鎖鉤后鎖定的運(yùn)動協(xié)調(diào)條件就是α角大于β角。α角的大小可以通過后欄板質(zhì)心位置G和鉸支點(diǎn)O1至G的距離h來調(diào)整；β角的大小可通過改變O2O3的長度尺寸進(jìn)行調(diào)整。 4.3 開合機(jī)構(gòu)與后欄板受力分析 a、 后欄板開啟力下（貨物對后欄板的推力），自卸車在運(yùn)行過程中，后欄板受貨物的推力，使后欄板有自動開啟的趨勢。 b、 鎖鉤在導(dǎo)軌的約束和彈簧力F彈簧Ⅰ的作用下有鎖定后欄板不會自動開啟的功能 c、 后欄板不會自動開啟的約束條件： （貨物對后欄板的最大推力） 4.4 Fmax確定后，可對彈簧Ⅰ、彈簧Ⅱ進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，對鎖鉤、拉桿、拉桿叉、軸鎖、導(dǎo)臂及支承件進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算（應(yīng)用材料力學(xué)有關(guān)公式） 4.5 QCn29015標(biāo)準(zhǔn)對鎖緊機(jī)構(gòu)的技術(shù)要求： a、 鎖緊裝置（開合機(jī)構(gòu)）應(yīng)保證自卸汽車行駛過程中欄板不得自行開啟。 b、 舉升角小于最大關(guān)閉角時(＜β)，欄板應(yīng)能鎖緊；舉升角大于最大關(guān)閉角時（＞β），欄板應(yīng)開啟，鎖緊裝置不得處于鎖緊狀態(tài)。 c、 舉升角等于或大于完全開啟角時（≥α），欄板應(yīng)能完全開啟。 d、 鎖緊裝置應(yīng)開關(guān)靈活、鎖緊可靠、無卡滯現(xiàn)象。 第四章 半掛車設(shè)計(jì)與計(jì)算 1 半掛車的聯(lián)結(jié)尺寸的確定 1.1 半掛車的前回轉(zhuǎn)半徑和牽引車的間隙半徑： A、 半掛車的前回轉(zhuǎn)半徑——是指牽引鎖中心至半掛車前端最遠(yuǎn)點(diǎn)垂線的距離（Rf） B、 牽引車的間隙半徑（Rw）——是指牽引鞍座中心至駕駛室后圍或其它附件的最近點(diǎn)垂線距離。一般要求Rw－Rf≥150mm 1.2 半掛車的間隙半徑和牽引車的后回轉(zhuǎn)半徑 A、 半掛車的間隙半徑Rr——是指在牽引銷中心至鵝頸或支承裝置上最近點(diǎn)垂線的距離 B、 牽引車的后回轉(zhuǎn)半徑Rc——是指牽引鞍座中心至牽引車車架后端最遠(yuǎn)點(diǎn)垂線的距離 一般要求Rv－Rc＞70mm 1.3 半掛車牽引銷板離地高度和牽引車牽引鞍座板離地高度 A、 半掛車牽引銷板離地高度H3——是當(dāng)半掛車處于滿載狀態(tài)下的高度 B、 牽引車牽引鞍座板離地高度H2——是指牽引車滿載狀態(tài)下的高度，其值必須H3=H2 圖中A=Rw、L2=Rr、B為后輪寬度，H1——為牽引車車架上平面離地面高度，L1——為牽引座的前置距（牽引鞍座中心線至后橋中心的距離），H0——為牽引鞍座上平面至地平面的距離（牽引車空載時） 1.4 半掛車相對于牽引車的前俯角和后仰角α和β A、 前俯角（α）——是指半掛車前端最外點(diǎn)和牽引車車架相碰時，半掛車和牽引車之間的相對夾角α＞7°～14° B、 后仰角（β）——是仰角是指半掛車鵝頸處縱梁下翼板和牽引車尾端點(diǎn)相碰時的夾角β=8°～10°（對于越野車β=16°左右） 1.5 牽引銷尺寸 A、 50號牽引銷，結(jié)合直徑為 50.8mm，最大牽引質(zhì)量為≤50t B、 90號牽引銷，結(jié)合直徑為 88.9mm，最大牽引質(zhì)量為≤100t 1.6 牽引銷的強(qiáng)度計(jì)算 A、 牽引銷的強(qiáng)度計(jì)算載荷以承受沖擊時的水平力為依據(jù)。水平力的大小是假定牽引車緊急制動，而半掛車未能制動而撞擊主車的工況考慮，此時所受到的水平力Fd=mb·g·φ 式中：mb——半掛車滿載時的總質(zhì)量；g——重力加速度；φ——附著系數(shù) B、 美國汽車工程師協(xié)會（SAE）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定牽引銷應(yīng)承受120000磅（533434N）的拉力，而在牽引銷工作直徑表面上各點(diǎn)都不產(chǎn)品殘余應(yīng)力 1.7 牽引銷板（牽引面板）的強(qiáng)度計(jì)算 ················ ① ················ ② ················ ③ 式中：δ——牽引面板厚度 5——牽引面板材料的屈服極限 [ns]——屈服極根的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度安全系數(shù)，取[ns]=1.6 μ——牽引面板材料的泊松比 1.8 牽引鞍座 1.8.1 牽引鞍座的分類 A、 按牽引銷直徑大小分類：2’’和3’’兩種牽引鞍座 B、 按牽引座的活動自由度分類：有單自由度和雙自由度兩種牽引座 C、 按牽引鞍座材料分類：有鋼板沖壓焊接式和鑄造兩種牽引座 1.8.2 牽引鞍座的垂直和水平載荷 半掛車和牽引座的載質(zhì)量系列 半掛車載質(zhì)量（t） 牽引座載質(zhì)量（t） 10 6～8 15 7～12 25 12 30 12～16 40 15～18 50 20 牽引鞍座的水平牽引力Fd（KN） 式中：mc——牽引車允許總質(zhì)量（t）；mk——半掛車允許總質(zhì)量（t）； md——牽引座上允許最大承載質(zhì)量（t） 1.8.3 德國約斯特公司常用牽引座技術(shù)參數(shù) 牽引鞍座規(guī)格 牽引鞍座載質(zhì)量（kg） 牽引力(KN) 半掛車總質(zhì)量（kg） 牽引座結(jié)構(gòu)質(zhì)量(kg) 牽引座高度(mm) 縱擺角 (°) 橫擺角(°) 備注 2’’ 6000 59 32000 71 150 185 ±15 0 2’’ 8000 76 38000 110 150 185 ±15 0 2’’ 18000 128 42000 155 200 ±15 0 2’’ 18000 152 65000 155 250 ±15 0 2’’ 20000 152 65000 130 150 185 ±15 0 ’’ 36000 152 ---- 200 190 ±15 0 ’’ 36000 260 ---- 265 290 ＋15 －20 ±7 ’’ 50000 ---- ---- 290 190 ＋15 －12 0 注：在約斯特（JOST）牽引座中，2’’沖壓焊接牽引座允許垂直載荷為3-20t；牽引力為22～152KN；2’’鑄件牽引座，其允許垂直載荷為18～36t，牽引力為128～260KN，’’鑄件牽座，其允許垂直載荷為36～50t，牽引力為152～260KN。（英國約克Rockinger公司與此類似） 2 半掛車車架設(shè)計(jì)與計(jì)算 2.1 半掛車車架載荷分析 半掛車車架載荷簡化為只考慮車架受靜載時的彎曲強(qiáng)度和剛度。車架兩梁作為簡支梁，且左右對稱受載，自身的質(zhì)量按均勻布置，載質(zhì)量按集中載質(zhì)量或均勻分布。 2.2 半掛車車架的許用應(yīng)力[σ]按下式計(jì)算 式中：為縱梁材料的屈服強(qiáng)度，Q235為=24000N/cm2，而16Mn材料為35000N/cm2；n1——安全系數(shù)取n1=1.3；n2——動載系數(shù)取n2=2.5 2.3 允許半掛車車架縱梁的最大變形量Ymax Ymax=(0.002～0.003)·L （L——半掛車軸距） 2.4 半掛車車架縱梁 2.4.1 鵝頸縱梁高選定 A、 載質(zhì)量15t時， 取h=160mm左右 B、 載質(zhì)量20t時， 取h=160～210mm C、 載質(zhì)量20t以上時， 取L=210～230mm左右 對于階梯式縱梁，鵝頸高度 尺寸h可加高選擇。 2.4.2 半掛車車架的主截面尺寸選定 A、載質(zhì)量15t時，取主截面高度H=300mm左右 B、載質(zhì)量20～30t時，取主截面高度H=350～450m C、載質(zhì)量40～50t時，取主截面高度H=450～550mm 在縱梁受力較大的區(qū)段內(nèi)可局部增設(shè)加強(qiáng)板或變?yōu)橄湫谓孛?。目前，國外半掛車車架縱梁均采用高腹板結(jié)構(gòu)，其截面高H和翼板寬b之比有大幅度的提高，=1.8左右，=2.7～4.2 2.4.3 半掛車車架縱梁腹板與翼板尺寸規(guī)格表 生產(chǎn)廠家 翼板規(guī)格（寬×厚）（mm2） 腹板厚度（mm） 英國約克公司 130×12、130×16、190×16 5、6、8 美國富華公司 127×12.7、152×12.7、152×9.5、152×19 4.2、4.6、6.4 武漢特汽 150×12、150×16 6、8 本公司 140×14、140×16 6、8、10、12 2.5 半掛車車架橫梁 2.5.2 半掛車車架橫梁的作用 橫梁是車架中用來連接左右縱梁從而構(gòu)成車架的主要構(gòu)件。橫梁本身的抗扭性能好壞及其分布，直接影響著縱梁的內(nèi)應(yīng)力大小及其分布，而合理地設(shè)計(jì)橫梁可以保證車架具有足夠的扭轉(zhuǎn)剛度。 2.5.3 常用橫梁結(jié)構(gòu)形式 A、 圓管形橫梁或矩形或長方形鋼管 該結(jié)構(gòu)形式橫梁與縱梁焊接固定抗扭性好，有較高的扭轉(zhuǎn)剛度。 B、 工字型橫梁：從載荷過渡上考慮最為理想，但縱梁翼緣和橫梁翼緣連接，對扭轉(zhuǎn)約束較大，翼緣可能產(chǎn)生較大的應(yīng)力，有產(chǎn)生裂紋的可能。 C、 槽形橫梁：多用鋼板沖壓或折彎成形，制造工藝簡單，成本低，但扭轉(zhuǎn)剛度較差。 D、 箱形橫梁：和圓管形橫梁一樣，具有較好的抗扭性，傳遞載荷理想。 2.5.4 半掛車車架橫梁布置間距為700～1200mm。一般以800宜。 2.5.5 半掛車車架縱梁和橫梁間的連接結(jié)構(gòu) A、 橫梁和縱梁上下翼緣相連接 如圖a，這種結(jié)構(gòu)有利于提高車架的扭轉(zhuǎn)剛度，但在受扭嚴(yán)重的情況下，產(chǎn)生約束扭轉(zhuǎn)，縱梁翼緣處會產(chǎn)生較大的應(yīng)力，該種結(jié)構(gòu)一般在半掛車鵝頸區(qū)，支承裝置處和后懸支承處采用。 B、 橫梁和縱梁的腹板連接 如圖b，這種結(jié)構(gòu)剛度較差，允許縱梁截面產(chǎn)生自由翹曲，不產(chǎn)生約束扭轉(zhuǎn)。這種結(jié)構(gòu)形式多用在車架中部橫梁上，因一般車架中部扭轉(zhuǎn)變形小。 C、 橫梁同時和縱梁上翼緣及腹板相連接 如圖c，這種結(jié)構(gòu)兼有以上兩種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，故采用較多。其缺點(diǎn)是：作用在縱梁上的力直接傳到橫梁上，因而要求橫梁具有較高的剛度。 D、 橫梁貫穿縱梁腹板相連接 如圖d，這種結(jié)構(gòu)減少了焊縫，使焊接變形減少，同時還具有腹板承載能力大和在偏載較大時，能使車架各處所產(chǎn)生的應(yīng)力分布較均勻的優(yōu)點(diǎn)。是目前國內(nèi)外廣泛采用的新型半掛車車架結(jié)構(gòu)。 2.6 車架寬度：車架寬度根據(jù)輪胎和車軸不同型號而取不同寬度，但從提高整車的橫向穩(wěn)定性以及減少車架縱梁外側(cè)橫梁的懸伸長度來看，希望盡可能增大車架寬度（本公司鋼板彈簧中心距一般選定為1000mm，則車架寬度為1000mm） 2.7 半掛車車架支承反力計(jì)算（以單軸半掛車為例） ········ ① ········ ② ········ ③ 式中：RA——前支承（牽引銷）反力 RB——后支承反力 ——后鋼板彈簧前支承反力 ——后鋼板彈簧后支承反力 L2——后鋼板彈簧兩支承點(diǎn)距離（L1=L－L2，L3=LK－L2） ——車架單位長度線載荷：（式中G為車架總質(zhì)量，G0為車架自身質(zhì)量，Gt——車架滿載均布載荷） 2.8 半掛車車架內(nèi)力計(jì)算 半掛車內(nèi)力計(jì)算公式 ············· ④ 　　 ············· ⑤ 式中：——b截面的剪力 ——a截面的剪力 ——b截面的彎矩 ——a截面的彎矩 ——a、b兩截面之間線負(fù)荷q圖形面積的代數(shù)和 ——a、b兩截面之間剪力Q圖形面積的代數(shù)和 半掛車車架的內(nèi)力計(jì)算和繪制剪力圖Q和彎矩圖M，可以較清楚地看出在設(shè)計(jì)負(fù)荷作用下，各截面的內(nèi)力變化規(guī)律，從而得到設(shè)計(jì)的控制值和控制截面位置。 2.9 半掛車車架縱、橫梁常用截面力學(xué)性能計(jì)算 2.9.1 抗彎截面慣性矩Jx及截面Wx計(jì)算 式中：——各簡單幾何圖形對其本身中性軸的軸慣矩 ——各簡單幾何圖形的面積 ——各簡單幾何圖形中性軸與組合截面中性軸的距離 ——組合截面中性軸主截面外邊緣的最大距離 2.9.2 抗剪截面系數(shù)Wτ計(jì)算 式中：Jx——截面軸慣矩；d——截面中性軸處寬度；Smax——截面最大靜矩 2.9.3 抗扭（純扭）截面慣矩Jk及截面矩量Wk計(jì)算 （槽形截面） （槽形截面） 式中：h、δ——各簡單圖形的長寬尺寸；α——系數(shù)，取α=1.12 2.10 半掛車車架應(yīng)力的驗(yàn)算 彎曲應(yīng)力 剪切應(yīng)力 式中：M——車架需驗(yàn)算截面的靜彎矩 Wx——車架需驗(yàn)算截面的抗彎截面模量 Q ——車架需驗(yàn)算截面的剪力 Wτ——需驗(yàn)算截面的抗剪截面系數(shù) ——車架材料抗彎許用應(yīng)力 ——車架材料抗剪許用應(yīng)力（=0.3～0.5） - 52 - 各國牽引銷尺寸 參 數(shù) ISO 西德與法國 日本 英國 美國 蘇聯(lián) 中國 50號 90號 50號 90號 50號 90號 50號 90號 50號 90號 50號 90號 50號 90號 A 50.8±1 89±0.1 50.8±1 89±0.1 50.8±1 88.9±0.1 50.8±0.127 88.9±0.127 50.8±0.1 88.9±0.1 50.8±1 88.9±0.1 50.8±0.1 89±0.1 B 73±0.1 114±0.1 73±0.1 114±0.1 73±0.1 113.9±0.1 73.025±0.127 113.9±0.25 73±0.1 113.9±0.1 73±0.1 114±0.1 73±0.1 114±0.1 C 71.5±0.4 111±0.4 71.5±0.4 111±0.4 71.5±0.4 111±0.4 71.4±0.38 113.9±0.25 71.4±0.38 111.1±0.38 71.5±0.4 111±0.4 71.5±0.4 111±0.4 D 35-3 21-3 35-1.5 35-3 21-1.5 21-3 35-3 21-2 31.75-34.93 20.6±0.25 31.75-34.93 20.6±0.38 35-3 19-2 35-1.5 21-1.5 E 70+1.5 59+1.5 70+1.5 59+1.5 70+1.5 58+1.5 69.85±1.5 58.73±0.25 70+0.66 58.7±0.38 70+2.6 57+2 70+1.5 59+1.5 F 84-1.5 74-2 84-1.5 74-2 84-1.6 73-1.5 84.13±1.5 73.025±0.25 84-0.7 73±0.38 84-2 73-2 84-1.5 74-2 R 3+0.5 3+0.5 3+0.5 3+0.5 3+0.5 3+0.5 3.17 3.17 2.92-3.43 2.92-3.43 3+0.5 3+0.5 3+0.5 3+0.5 0-6 0-6 0-6 0-6 0-6 ---- ---- ---- ---- ---- 6±0.5 6±0.5 0-6° 0-6° 第五章 液罐汽車設(shè)計(jì)與計(jì)算 1 罐體材質(zhì)選用 1.1 普通低碳鋼板（Q235） 普通低碳鋼板機(jī)械性能好，有足夠的強(qiáng)度、韌性及良好的焊接性能，工藝性好，價(jià)格比較低廉，是常用的罐體材料，適用于裝運(yùn)糧食、水泥、煤灰、油類、水、糞便等物料。 1.2 低合金鋼板（16Mn） 低合金鋼板有較高的強(qiáng)度及韌性，適用于裝運(yùn)液化石油氣（LPG）、液化天然氣（LNG）、丙酸、氨水、液氧、液化亞硫酸氣和乙烯樹脂等要求罐壓較高的材料。 1.3 不銹鋼板（1Cr18Ni9Ti或304等） 不銹鋼板耐腐蝕、不生銹、不易污染、易清洗、易除味、機(jī)械性能比較穩(wěn)定，是一種優(yōu)質(zhì)罐體材料，適用于裝運(yùn)食品（面粉、奶粉、啤酒、乳類、動植物油等）、純度較高的化工物料（石碳酸、甲醛、乙二醇、醋醛、苛性蘇打、氧乙烯等）以及腐蝕性較強(qiáng)的酸類物質(zhì)（如淡硝酸、稀硫酸等） 1.4 鋁制罐體 鋁制罐體多用于裝運(yùn)甲醇、乙醇、航空燃料、濃硝酸、冰醋酸、醛、苯、無水酒精、有機(jī)溶劑、過酸化氫等石油化工產(chǎn)品以及儀器類物料。 1.5 聚四氟乙烯罐（PTFE） 聚四氟乙烯罐適用于裝運(yùn)硝酸、濃硫酸、鹽酸、王水、燒堿、酮、醇、醚等有機(jī)溶劑（使用溫度-100～250℃） 1.6 聚氯乙烯罐體（PVC） 聚氯乙烯罐適用于裝運(yùn)酸、堿及有機(jī)溶劑等（對濃硝酸、發(fā)煙硫酸、芳香烴類、酮類耐蝕性欠佳）（使用溫度-10℃～65℃） 1.7 聚乙烯罐體（PE） 聚乙烯罐適用于裝運(yùn)除硝酸外的各種酸、堿、鹽溶液（使用溫度80℃以下） 1.8 玻璃鋼罐（FRP） 玻璃鋼罐在60℃以下有良好的耐酸、耐堿性能。酚醛玻璃鋼罐耐酸性好，而呋喃玻璃鋼罐具有較好的耐酸、耐堿、耐高溫等性能?？傊?，玻璃鋼罐適用于裝運(yùn)鹽酸、廢酸、次氯酸鈉、硫銨、氫銨等化工物料 1.9 襯里鋼罐 A、 塑料襯里碳鋼罐按塑料的有關(guān)性能進(jìn)行應(yīng)用。 B、 橡膠襯里碳鋼罐：其耐蝕性隨橡膠的種類而異。硫化天然橡膠耐大多數(shù)無機(jī)酸、有機(jī)酸、堿類、鹽類、鹽酸、醇類等介質(zhì)的腐蝕。但對強(qiáng)氧化劑（硝酸、濃硫酸、鉻酸、過氧化氫等）及某些溶劑（苯、二硫化碳、四氯化碳等）的耐蝕性差。 合成橡膠中的J睛橡膠耐油性、耐酸性、耐堿性均較好；氯橡膠的綜合耐蝕性好；聚醚橡膠對水、油、氨、堿等介質(zhì)均穩(wěn)定 2 罐體容積計(jì)算 2.1 圓形罐體有效總?cè)莘e計(jì)算 式中：L——圓柱體長度（m） d ——圓柱體內(nèi)徑（m） L1、L2——封頭長度（m） 2.2 橢圓形罐體有效總?cè)莘e計(jì)算 式中：L——橢圓體長度（m） a ——橢圓長軸（m） b ——橢圓短軸（m） L1、L2——封頭長度（m） 2.3 梯形罐體有效總?cè)莘e計(jì)算 式中：S——梯形罐體橫截面積（m2），其它尺寸含義與上相同 注：1、罐體的有效總?cè)莘e還應(yīng)除掉罐體內(nèi)部附加裝置所占的容積（V0） 2、罐體的有效總?cè)莘e大小應(yīng)符合第一章3.3條要求 2.4 罐體額定容積計(jì)算 2.5 罐體膨脹容積計(jì)算 △V=V總－V額 2.6 罐體膨脹空間計(jì)算 （一般為5%和用戶要求） 3 罐體強(qiáng)度計(jì)算（薄殼理論） 3.1 圓筒形罐體的薄殼應(yīng)力計(jì)算 A、 在橫截面Ⅰ-Ⅰ內(nèi)應(yīng)力 B、 在縱截面Ⅱ-Ⅱ內(nèi)應(yīng)力 C、 在球面封頭內(nèi)： 式中：——罐體內(nèi)壓（Mpa）；、——圓筒、封頭內(nèi)壁半徑（m） 、——圓筒、封頭壁厚（m）；——材料許用應(yīng)力（Mpa） ——焊縫系數(shù)，取=0.7 3.2 橢圓形截面罐體薄殼應(yīng)力計(jì)算 A、 小圓弧區(qū)A點(diǎn)和C點(diǎn)應(yīng)力 B、 大圓弧區(qū)B點(diǎn)和C點(diǎn)應(yīng)力 式中： ，、——橢圓長、短軸半徑（mm） ——小圓弧壁厚(mm)，——大圓弧壁厚（mm） 3.3 梯形截面罐體薄殼應(yīng)力（僅供參考）計(jì)算 A、 小圓弧A點(diǎn)應(yīng)力和B點(diǎn)應(yīng)力 B、 大圓弧C點(diǎn)與D點(diǎn)應(yīng)力 3.4 液體罐體壁厚計(jì)算（僅供參考） 3.4.1 圓筒形罐體壁厚計(jì)算 從3.1圓筒薄殼應(yīng)力分析＞，則壁厚取式計(jì)算 （式中C為壁厚附加量） 式中：——罐體自重、裝載物液自重和動載荷引起的壓力 式中：G1——罐體自重；G2——裝載質(zhì)量；G3——每個隔艙的液重（kg） g =9.8，S縱截面積——罐體縱載面積（m2），L——罐長（m） C = C1+C2+C3 式中：C1——鋼板負(fù)偏差，取C1=0.4， C2——腐蝕裕量，普通碳鋼取C2=1mm，對于不銹鋼取C2=0， C3——加工減薄量，冷卷時取C3=0， p1——為罐內(nèi)設(shè)計(jì)壓力（Mpa），一般取2×36=72kPa ——材料屈服極限，——安全系數(shù)，一般取=1.6） φ——焊縫系數(shù)，一般取φ=0.7 3.4.2 橢圓形罐體壁厚計(jì)算 從3.2薄殼應(yīng)力分析的應(yīng)力大于B與C點(diǎn)的應(yīng)力，則壁厚取式計(jì)算。 （式中——橢圓長軸半徑） 3.4.3 梯形罐體壁厚計(jì)算 從3.3薄殼應(yīng)力分析點(diǎn)應(yīng)力大于A、C、D點(diǎn)應(yīng)力，則壁厚取式計(jì)算。 （式中——罐體下部橫截面寬度之半） 3.5 液化氣罐體壁厚計(jì)算（圓形罐） 3.5.1 圓筒體壁厚計(jì)算 （式中——設(shè)計(jì)壓力Mpa，——內(nèi)徑mm） 3.5.2 橢圓封頭壁厚計(jì)算 （式中——形狀系數(shù)） Mt值表 Di/2hi 2.6 2.5 2.4 2.3 2.2 2.1 2.0 1.9 1.8 Mt 1.46 1.37 1.29 1.21 1.14 1.07 1.00 0.93 0.87 Di/2hi 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0 — Mt 0.81 0.76 0.71 0.66 0.61 0.57 0.53 0.50 — 3.5.3 碟形封頭壁厚計(jì)算 ——形狀系數(shù) 碟形封頭形狀系數(shù)Md值 Ri/ri 1.0 1.25 1.5 1.75 2.0 2.25 2.50 2.75 3.0 3.25 3.50 4.0 Md 1.00 1.03 1.06 1.08 1.10 1.13 1.15 1.17 1.18 1.22 1.22 1.25 Ri/ri 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.5 9.5 10.0 Md 1.28 1.31 1.34 1.36 1.39 1.41 1.44 1.46 1.48 1.52 1.52 1.54 3.5.4 圓形平蓋封頭厚度 式中：k——平蓋系數(shù)，平蓋封頭1取 （S——圓筒計(jì)算厚度，St——圓筒有效厚度） 平蓋封頭2取k=0.44，平蓋封頭3取k=0.30 3.5.5 非圓形平蓋封頭壁厚計(jì)算 式中：k=0.44，Z（形狀系數(shù)）=3.4－×2.4， 且Z≤2.5，——平蓋長軸長度， b——平蓋短軸長度（mm） 3.6 液罐車罐體阻浪板壁厚計(jì)算 式中：——圓板半徑，——泊松比，V——液體相對罐體運(yùn)動速度， ——液體密度，——隔板間距，g——重力加速度， ——動載荷系數(shù)（取=3），E——阻浪板材料彈性模具 3.7 法蘭式平蓋壁厚計(jì)算 3.7.1 螺栓連接圓形平蓋 式中：W——操作狀態(tài)時或預(yù)緊狀態(tài) 時的螺栓設(shè)計(jì)載荷N LD——螺栓中心至墊片壓緊力 作用中心線的徑向距離mm L——圓形平蓋螺栓中心連線周長mm 3.8 液管路管壁厚度計(jì)算與直徑計(jì)算 （式中——設(shè)計(jì)壓力Mpa，——許用應(yīng)力Mpa，d——管內(nèi)徑mm） （式中——管路流量，V——燃油流速，經(jīng)濟(jì)流速為0.1～1m/s，最大流速不應(yīng)超過4m/s） 第六章 附件資料 1 程序設(shè)計(jì)語言編制油罐容積表計(jì)算程序（專用汽車1999第三期第33頁） 2 自卸車前推式舉升機(jī)構(gòu)干涉問題的分析（專用汽車1999第三期第3頁） 3 散裝水泥車罐體有限元分析（專用汽車1999第三期第7頁） 4 自卸車液壓舉升機(jī)構(gòu)的受力分析與計(jì)算分析（專用汽車1999第三期第15頁） 5 任意錐筒展開尺寸的計(jì)算（專用汽車1999第三期第26頁） 6 重型液罐車罐體防沖擊板（阻浪板）的設(shè)計(jì)（專用汽車2000第二期第15頁） 7 重型自卸車車架的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（專用汽車2001第三期第5頁） 8 自卸汽車CAD系統(tǒng)的研究與開發(fā)（專用汽車2001第三期第39頁） 9 重型自卸車舉升機(jī)構(gòu)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（專用汽車2001第四期第3頁） 10 下裝式油罐車結(jié)構(gòu)及安全設(shè)計(jì)（專用汽車2001第四期第5頁） 11 散裝水泥車（半掛）罐體折線型流化床與罐體的研究（專用汽車2001第一期第3頁） 12 液罐車液面偏離角的分析（專用汽車2001第一期第5頁） 13 CZL9350GLQ型液態(tài)瀝青運(yùn)輸車罐體有限元分析計(jì)算（專用汽車1991第四期第17頁） 14 液罐車橫向穩(wěn)定性的計(jì)算及分析（專用汽車1991第二期第19頁） 15 集裝箱有關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 15.1 1978年國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）重新修訂了集裝箱標(biāo)準(zhǔn)，制訂了兩個系列共11種標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的集裝箱（標(biāo)準(zhǔn)如表1）。 15.2 我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB1413-85中規(guī)定的集裝箱外部尺寸和額定質(zhì)量見表2。 15.3 集裝箱箱門的尺寸規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)（ISO標(biāo)準(zhǔn)）見表3。 15.4 ISO所規(guī)定的集裝箱內(nèi)部尺寸是指最小尺寸，各國制造的集裝箱的外部尺寸符合國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的即可認(rèn)為是國際標(biāo)準(zhǔn)集裝箱。但因制造材料及結(jié)構(gòu)型式不同，其內(nèi)部尺寸是各有差異的。ISO標(biāo)準(zhǔn)要求的內(nèi)部尺寸標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格如表4。 表1 國際集裝箱標(biāo)準(zhǔn)（Ⅰ、Ⅱ系列） 系列 箱 型 高 寬 長 最大總?cè)萘? m 公差(mm) ft 公差(in) m 公差(mm) ft 公差(in)