两轴车辆轴荷计算方法

朱红娜

(天津捷强动力装备股份有限公司，天津 300110)

0 引言

车辆设计中一个重要的问题就是轴荷的分配。轴荷的分配对车辆的使用性能、转向性能及制动性能等都有很大的影响[1]。对于两轴车辆，为了保证车辆上坡时具有良好的驱动性能，驱动桥应该有较大的载荷，最好占总载荷的55%以上[2-3]。

1 计算模型

要计算汽车的轴荷，需要知道汽车的自重和重心位置，其关系到汽车轴荷计算的准确性。对于两轴车辆可将其简化为支撑梁来计算[4-6]。图1为两轴车辆静止状态下的受力简图。以质心位置为坐标原点，以平行于地面指向车辆前方为x轴正向，以通过汽车质心指向上方为z轴正向，指向驾驶员的左侧为y轴正向，建立车辆坐标系。

图1 两轴车辆模型受力简图

图1中，xi为质量mi距整车质心的纵向坐标，mm；X1为驱动桥轴心距整车质心的距离，mm；X2为从动桥轴心距整车质心的距离，mm；X为车辆两轴心的距离，mm；M1为驱动桥轴荷，kg；M2为从动桥轴荷，kg；G为整车空载状态下质量，kg；mi为其余附加质量，kg。

2 轴荷计算

静态条件下，由z方向受力平衡和沿y轴方向力矩平衡条件可得：

M1+M2-(m1+m2+…+mn+G)=0.

(1)

M1X1-M2X2+m1x1+m2x2+…+mnxn=0.

(2)

通过式(1)和式(2)可计算出驱动桥与从动桥轴荷。

相对于整体质量，附加质量很小，可以忽略不计。则空载状态下，驱动桥与从动桥轴荷为：

(3)

(4)

例如，空载状态下，在水平方向上，某型车辆重心与从动桥轴距离为399 mm，车辆两轴距X为615 mm，代入式(3)、式(4)得到：

则驱动桥轴荷占整个轴荷的65%，符合轴荷的分配要求。

3 结论

车辆轴荷分配的设计与优化需要从车辆的驱动能力、结构的分布等多方面进行考虑。对于两轴车辆可用上述的方法进行计算，通过对各个参数的调节与分布使车辆的轴荷设计达到最佳。