半挂车设计中重要参数确定与选择

周鸿瑕 吕剑

【摘 要】研究以及优化半挂车设计参数，以此充分满足半挂车在各类不同使用条件以及工况的基本要求，是半挂车研究以及设计人员重要的研究内容。但是，有关半挂车设计的专门研究有待提升。因此，本文对半挂车设计过程中需要考虑的几个重要参数进行了确定和选择，结合笔者实际的工作经验，提出了自己的一些经验以及建议，以此为研究半挂车设计的工作技术人员提供一定的参考和借鉴。

【关键词】半挂车；重要参数；确定；选择

近年来，随着我国经济的快速发展，国家对基础设施建设项目的大力投资，在各种机械化施工中，半挂车的需求量越来越大，半挂车的应用范围也越来越广。根据2016年我国汽车市场相关数据统计显示，2016年国内半挂车市场迎来了一次新的增长高峰期，数据显示重型半挂车在2016年一季度的销量为1.2万辆，同比增长4.6%，中型半挂车销量为0.2万辆，同比增长49.5%，轻型半挂车销量1.7万辆，同比提升42.5%。根据中国汽车协会相关统计数据显示，2015至2017年，我国半挂车的销售量连续三年持续增长，由此可见随着政府对国内基建投资力度加大且审批速度加快，房地产市场在国家政策的大力扶持下继续升温，基础设施建设工程项目和房地产项目的大面积开工，各类建筑材料与垃圾的运送需求量也在大幅提升，从而促进了半挂车市场需求量的提升，伴随着半挂车持续增长的需求量，设计性能优良的半挂车便成为各生产商的当务之急。因此，本文对半挂车设计过程中需要考虑的几个重要参数进行了确定和选择，结合笔者实际的工作经验，提出了自己的一些经验以及建议，以此为研究半挂车设计的工作技术人员提供一定的参考和借鉴。

一、半挂车概述

半挂车是车轴置于车辆重心（當车辆均匀受载时）后面，并且装有可将水平或垂直力传递到牵引车的联结装置的挂车。常见的半挂车分类：自卸式半挂车、低平板半挂车、集装箱半挂车、罐式半挂车、厢式半挂车等等。半挂车以其装载量大、运输成本低及具有甩挂运输、区段运输、滚装运输等优点，已成为公路运输的重要车型。与“单体式”汽车相比，半挂车更能够提高公路运输的综合经济效益。运输效率可提高30-50%，成本降低30-40%，油耗下降20-30%。更重要的是，半挂车的使用，还能对我国物流的组织形式起到一定程度的促进作用。

二、轴距以及轮距的确定以及选择

半挂车轴距以及轮距的尺寸直接影响着汽车的外轮廓尺寸、通过性、总质量以及行驶稳定性以及其他性能。

轴距的增加将进一步提高了汽车行驶的稳定性，然而，过分的加长轴距，让汽车行驶的最小转弯直径会加大，进而降低了机动性，并且车架受力状况往往会变差。如果轴距变短，半挂车总长就会变短，最小转弯直径以及纵向的通过半径也会变小，然而轴距太短，半挂车行驶的稳定性就会变差，当汽车在上坡或者制动的时候，质量转移就会变大。这个时候，在对轴距进行确定的时候，需要综合对各个方面的因素进行充分的考虑。在设计的时候，不但要充分考虑前后轴的载质量合理分配，车架受力需要均匀和整车整体的布置要求，同时还需要对汽车列车以最小转弯直径转向的时候进行考虑，确保汽车列车能够稳定的转向。在转向的初始时期，让半挂车后轮以及前轮的轮迹相对偏移量达到最小。半挂车轴距是牵引销到后轴中心的距离。按照笔者多年的设计经验和国内外对半挂车技术参数有关资料。通常取车架长度以及半挂车轴距比为1.3到1.6范围之内比较科学。

轴距越大，横向的稳定性就越好。悬架角刚度也就会越大，然而轮距太大，机动性能就会变差。因此，轮距的宽度大多是按照使用的要求来进行确定。通常情况下，半挂车轮距大多和牵引车轮距一样，以此降低汽车列车在比较松软的路面中的滚动阻力。

目前，国内外现在使用的半挂车的轴距大多取值范围在7000到10000mm范围之内。轮距一般统一取值为1820mm，比较少的使用2240mm，大多使用的品牌为SAF、KIF等车轴的总成。

三、前悬以及后悬的确定和选择

前悬和后悬确定，需要确保在均匀载荷的时候，半挂车各轴载质量的科学分配。除此之外，前后悬还将影响汽车列车的行驶稳定性以及通过性。对前悬以及后悬进行选择的时候，基本原则为希望在均匀载荷的时候，后轴轴载质量需要稍微大于前轴轴载质量，主要考虑制动的时候，前轴不致于由于质量转移而超载，并且让前轴转向轻便。半挂车前后悬确定，还将直接受牵引销至半挂车后轴中心距离影响，需要按照牵引座处负荷和后轴负荷科学分配前后悬的尺寸。一般情况下，这两处负荷分配为4：6或者3：7。在对前悬进行确定的时候，需要确保车辆转向过程当中半挂车前部不能够和备胎架或者司机室后壁进行干涉，同时和后壁之间保持150-250mm间距。同时，还需要考虑汽车在坡道行驶的过程中，确保半挂车前俯角比坡度角大。

四、轴载质量分配的确定和选择

在已知半挂车的装载重量和初估半挂车各部件的整备质量后，就可以对半挂车的轴载质量进行计算。将已知半挂车各个部件质量及装载质量对车架作用假设为均匀载荷，对牵引座的支撑点或者后轴中心支撑点来取矩，就能够求取半挂车的轴载质量分配。

当轴载质量被计算出来之后，首先需要查验牵引销位置载荷是不是符合牵引车鞍座位置的允许载荷，接着还要检查后轴载荷是不是超载，还要检查轮胎载荷是否超载。如果它们有一者不能够满足要求就需要对轴距进行调整，一直到满足要求为止。

拖挂运输实际使用情况下，有可能让一辆半挂车会在不同的时间以及地点内利用4*2或者6*4的牵引车进行牵引。在此类状况下，为了让鞍座载质量进行科学的分配，可以在同一辆半挂车的车架中设有两个牵引销的安装孔，在必要的时候，对牵引销安装的位置进行改变，进而对前悬值进行改变，以此实现对牵引座载荷进行调节的目的。

五、结束语

我们掌握了半挂车设计当中上述的几个重要的技术参数的确定方法以及原则之后，就能正确对上述几个参数进行选择。这样，一辆半挂车的成功设计就已经完成的一多半。由于各种半挂车发展到现在，其基本结构已经形成了比较成熟的构造模式，例如悬挂系统、升降系统、制动系统以及电气灯光系统等等。仅仅需要按照适用载荷以及工况条件对车架结构进行一些计算以及改进变动就能够完成结构设计，进而一辆半挂车设计就会基本的完成。所以，充分掌握上述几个重要参数的优化确定以及选择，对完成一项成功的半挂车设计工作变的尤为重要。

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