半掛車設計中重要參數確定與選擇

周鴻瑕 呂劍

【摘 要】研究以及優化半掛車設計參數，以此充分滿足半掛車在各類不同使用條件以及工況的基本要求，是半掛車研究以及設計人員重要的研究內容。但是，有關半掛車設計的專門研究有待提升。因此，本文對半掛車設計過程中需要考慮的幾個重要參數進行了確定和選擇，結合筆者實際的工作經驗，提出了自己的一些經驗以及建議，以此為研究半掛車設計的工作技術人員提供一定的參考和借鑒。

【關鍵詞】半掛車；重要參數；確定；選擇

近年來，隨著我國經濟的快速發展，國家對基礎設施建設項目的大力投資，在各種機械化施工中，半掛車的需求量越來越大，半掛車的應用范圍也越來越廣。根據2016年我國汽車市場相關數據統計顯示，2016年國內半掛車市場迎來了一次新的增長高峰期，數據顯示重型半掛車在2016年一季度的銷量為1.2萬輛，同比增長4.6%，中型半掛車銷量為0.2萬輛，同比增長49.5%，輕型半掛車銷量1.7萬輛，同比提升42.5%。根據中國汽車協會相關統計數據顯示，2015至2017年，我國半掛車的銷售量連續三年持續增長，由此可見隨著政府對國內基建投資力度加大且審批速度加快，房地產市場在國家政策的大力扶持下繼續升溫，基礎設施建設工程項目和房地產項目的大面積開工，各類建筑材料與垃圾的運送需求量也在大幅提升，從而促進了半掛車市場需求量的提升，伴隨著半掛車持續增長的需求量，設計性能優良的半掛車便成為各生產商的當務之急。因此，本文對半掛車設計過程中需要考慮的幾個重要參數進行了確定和選擇，結合筆者實際的工作經驗，提出了自己的一些經驗以及建議，以此為研究半掛車設計的工作技術人員提供一定的參考和借鑒。

一、半掛車概述

半掛車是車軸置于車輛重心（當車輛均勻受載時）后面，并且裝有可將水平或垂直力傳遞到牽引車的聯結裝置的掛車。常見的半掛車分類：自卸式半掛車、低平板半掛車、集裝箱半掛車、罐式半掛車、廂式半掛車等等。半掛車以其裝載量大、運輸成本低及具有甩掛運輸、區段運輸、滾裝運輸等優點，已成為公路運輸的重要車型。與“單體式”汽車相比，半掛車更能夠提高公路運輸的綜合經濟效益。運輸效率可提高30-50%，成本降低30-40%，油耗下降20-30%。更重要的是，半掛車的使用，還能對我國物流的組織形式起到一定程度的促進作用。

二、軸距以及輪距的確定以及選擇

半掛車軸距以及輪距的尺寸直接影響著汽車的外輪廓尺寸、通過性、總質量以及行駛穩定性以及其他性能。

軸距的增加將進一步提高了汽車行駛的穩定性，然而，過分的加長軸距，讓汽車行駛的最小轉彎直徑會加大，進而降低了機動性，并且車架受力狀況往往會變差。如果軸距變短，半掛車總長就會變短，最小轉彎直徑以及縱向的通過半徑也會變小，然而軸距太短，半掛車行駛的穩定性就會變差，當汽車在上坡或者制動的時候，質量轉移就會變大。這個時候，在對軸距進行確定的時候，需要綜合對各個方面的因素進行充分的考慮。在設計的時候，不但要充分考慮前后軸的載質量合理分配，車架受力需要均勻和整車整體的布置要求，同時還需要對汽車列車以最小轉彎直徑轉向的時候進行考慮，確保汽車列車能夠穩定的轉向。在轉向的初始時期，讓半掛車后輪以及前輪的輪跡相對偏移量達到最小。半掛車軸距是牽引銷到后軸中心的距離。按照筆者多年的設計經驗和國內外對半掛車技術參數有關資料。通常取車架長度以及半掛車軸距比為1.3到1.6范圍之內比較科學。

軸距越大，橫向的穩定性就越好。懸架角剛度也就會越大，然而輪距太大，機動性能就會變差。因此，輪距的寬度大多是按照使用的要求來進行確定。通常情況下，半掛車輪距大多和牽引車輪距一樣，以此降低汽車列車在比較松軟的路面中的滾動阻力。

目前，國內外現在使用的半掛車的軸距大多取值范圍在7000到10000mm范圍之內。輪距一般統一取值為1820mm，比較少的使用2240mm，大多使用的品牌為SAF、KIF等車軸的總成。

三、前懸以及后懸的確定和選擇

前懸和后懸確定，需要確保在均勻載荷的時候，半掛車各軸載質量的科學分配。除此之外，前后懸還將影響汽車列車的行駛穩定性以及通過性。對前懸以及后懸進行選擇的時候，基本原則為希望在均勻載荷的時候，后軸軸載質量需要稍微大于前軸軸載質量，主要考慮制動的時候，前軸不致于由于質量轉移而超載，并且讓前軸轉向輕便。半掛車前后懸確定，還將直接受牽引銷至半掛車后軸中心距離影響，需要按照牽引座處負荷和后軸負荷科學分配前后懸的尺寸。一般情況下，這兩處負荷分配為4：6或者3：7。在對前懸進行確定的時候，需要確保車輛轉向過程當中半掛車前部不能夠和備胎架或者司機室后壁進行干涉，同時和后壁之間保持150-250mm間距。同時，還需要考慮汽車在坡道行駛的過程中，確保半掛車前俯角比坡度角大。

四、軸載質量分配的確定和選擇

在已知半掛車的裝載重量和初估半掛車各部件的整備質量后，就可以對半掛車的軸載質量進行計算。將已知半掛車各個部件質量及裝載質量對車架作用假設為均勻載荷，對牽引座的支撐點或者后軸中心支撐點來取矩，就能夠求取半掛車的軸載質量分配。

當軸載質量被計算出來之后，首先需要查驗牽引銷位置載荷是不是符合牽引車鞍座位置的允許載荷，接著還要檢查后軸載荷是不是超載，還要檢查輪胎載荷是否超載。如果它們有一者不能夠滿足要求就需要對軸距進行調整，一直到滿足要求為止。

拖掛運輸實際使用情況下，有可能讓一輛半掛車會在不同的時間以及地點內利用4*2或者6*4的牽引車進行牽引。在此類狀況下，為了讓鞍座載質量進行科學的分配，可以在同一輛半掛車的車架中設有兩個牽引銷的安裝孔，在必要的時候，對牽引銷安裝的位置進行改變，進而對前懸值進行改變，以此實現對牽引座載荷進行調節的目的。

五、結束語

我們掌握了半掛車設計當中上述的幾個重要的技術參數的確定方法以及原則之后，就能正確對上述幾個參數進行選擇。這樣，一輛半掛車的成功設計就已經完成的一多半。由于各種半掛車發展到現在，其基本結構已經形成了比較成熟的構造模式，例如懸掛系統、升降系統、制動系統以及電氣燈光系統等等。僅僅需要按照適用載荷以及工況條件對車架結構進行一些計算以及改進變動就能夠完成結構設計，進而一輛半掛車設計就會基本的完成。所以，充分掌握上述幾個重要參數的優化確定以及選擇，對完成一項成功的半掛車設計工作變的尤為重要。

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