第一章 专用汽车总体设计
§1-1 概述
一、专用汽车设计的特点和要求
各种改装车
a.消防车 , b.救护
车
c.殡丧车 , d.清扫
车
e.洒水车 , f.扫雪
车
g. 撒盐车
h. 垃圾装运车
i. 污水吸取车
j. 冷藏车
k. 工程抢险车
l. 混凝土搅拌车
m.自装卸式货车
n. 液（气等）罐
式汽车
. 设计的特点设计的特点
2. 设计的要求
1）应考虑产品的系列化、产品变型要求
特点：批量小、品种多
2）对自制零件设计，应考虑通用设备加工的可能性
3）对专用车工作装置中的核心部件和总成要进行优选
4）载荷变化，要对一些重要的总成结构件进行强度校核
5）应满足有关机动车辆公路交通安全法规的要求
6）专用汽车有良好的适应性、工作可靠，且要设安全装置
要了解、掌握国家行业相应的规范和标准
1）多选用定型的基本型汽车底盘进行改装设计
二类底盘、三类底盘
2）设计的主要工作：总体布置设计总体布置设计和专用工作装置的匹配专用工作装置的匹配
二、 专用汽车底盘的选型
1. 选型依据：
2. 底盘或总成选型的要求
1）适用性：满足功能要求
2）可靠性：故障少，寿命长
3）先进性：动力性、经济性、制动性、操纵稳
定性、行驶平顺性、通过性，功能性
4）方便性：安装、检查、保养、维修
专用汽车的类型、用途、装载质量、使用条件、性能
指标、专用设备或装置的外形尺寸、动力匹配等
二类底盘：→厢式车、罐式车、自卸车
三类底盘： →客车、客货两用车、厢式货车
三、 专用汽车的功率平衡和比功率
1. 专用汽车的功率平衡计算：
动力性能要求驱动功率Pt：
式中：ηT—汽车底盘传动系的机械效率
单级主减速器取，双级取
ma —整车总质量（kg）
fr —滚动阻力系数，货车取，矿用车取
CD—空阻系数，货车取~，客车取 ~
AD—整车迎风面积，货车A=B1·H；B1—前轮距，H—车总高
Vmax—最高车速（km/h)
P0—专用工作装置在车辆行驶中从汽车底盘所取的功率（kW）
η0—专用工作装置的机械效率
专用汽车的总功率PP
2. 专用汽车的比功率计算：
定义
一般要求：Pd > kW/kg
总质量ma(kg) 比功率Pd范围（kW/kg）
<5×103kg ~ kW/kg
≥5×103kg ~ kW/kg
>19×103kg ~ kW/kg
专用汽车（含汽车列车）比功率推荐值：专用汽车（含汽车列车）比功率推荐值：
§1-2 专用汽车的总体布置
一、总布置的原则
总布置的任务——正确选定整车参数，合理布置工作装置和附
件，使取力装置、专用工作装置、其他附件装置与所选定的汽
车底盘形成相互协调和匹配的整体，达到设计任务书所提出的
整车基本性能和专用性能的要求。
1. 避免汽车底盘各总成位置的改变
影响：增加成本、影响整车性能
2. 满足专用工作装置性能的要求
功能得到充分发挥
3. 装载质量、轴荷分配等参数重新估算和校核
4. 避免造成集中载荷对车架的直接作用
5. 应减少整车整备质量，以提高装载质量
6. 应符合有关法规的要求
二、整车总体参数的确定
（一）尺寸参数：
整车总体参数：整车总体参数：
尺寸参数——
质量参数——
外廓尺寸、轴距L、轮距B、前悬LF、后悬LR、接
近角α、离去角β、货车车头长度和货箱尺寸等
装载质量、整备质量、总质量、轴载质量等
1. 外廓尺寸的确定
外廓尺寸规定（ G B1589—89）
公路车车型 外廓尺寸长 外廓尺寸宽 外廓尺寸高
货车、越野车
客车
≤
（单台车辆）
单铰接客车 ≤
半挂列车 ≤
≤全挂列车
单侧后视镜 ≤250mm(外宽处)
顶窗、换气装置 ≤300mm（车高处）
≤
（不含后视镜）
≤
（空载、顶窗
关闭）
注(轿车)：（1）总长La＝L＋LF＋LR，L—轴距，LF—前悬，LR—后悬；
（2）La＝L／C，比例系数C＝~，FF型取C＝~；（3）总宽
Ba＝（La／3）＋（195±60）mm，后座乘3人的轿车， Ba≥1410mm；（4）
总高Ha＝h m＋h p＋h B＋h t，h m—轴间底部离地高，h p—地板及下部零件高，
室内高h B＝1120~1380mm，车顶造型高h t＝20~40mm。
2. 轴距L
（1）L 对其他参数、整车使用性能的影响：
（2）确定L的原则
L 影响到整备质量、汽车总长、Rmin、传动轴
长度、轴荷分配以及Rρ等参数指标。
L小，上述指标多数减小，但会使货箱长度减小，
后悬长→通过性差；纵向振动大；加速或制动时
轴荷转移大，使操纵稳定性变坏；传动轴夹角大。
货车：运送轻抛货物、载货量多→L大，
机动性要求高→L小
L＝LH＋LJ＋S－LR
注： LH —货厢长度；
LJ —前轮中心至及驾驶室后壁的距离；
S—驾驶室与货厢之间的距离，
一般S=50~100mm； LR—后悬尺寸
3. 前轮距B
1
和后轮距B
2
（1）轮距对其他参数、
整车使用性能的影响
（2）影响B选择的因素
B影响到整备质量、汽车总宽、
Rmin、横向稳定性和机动性
B1：1)车架的前部宽度；2）前悬架宽；3）前轮最大
转向角；4）转向拉杆和轮胎以及车架间运动间隙
B2：1) 后板簧宽度E；2）后板簧距F；3）轮胎宽K
； 4）板簧与轮胎间的间隙G
要求：挂车轮距和牵引车轮距一致！
各类汽车的轴距和轮距
车型 类别 轴距L/mm 轮距/mm
轿车
4×2货车
微型级 2000~2200 1100~1380
普通级 2100~2540 1150~1500
中级 2500~2860 1300~1500
中、高级 2850~3400 1400~1580
高级 2900~3900 1560~1620
微型 1700~2900 1150~1350
轻型 2300~3600 1300~1600
中型 3600~5500 1700~2000
重型 4500~5600 1840~2000
矿用自卸车
总质量
ma/t
＜ 60 3200~4200
＞ 60 3900~4800
2000~4000
大客车
城市大客车(单车) 4500~5000
长途大客车(单车) 5000~6500
1740~2050
4. 前悬LF和后悬LR
（1）前、后悬的确定原则
（2）取值
LF：应有利于固定安装发动机、水箱、转向器等部件
大客车： LR≯60%L，其绝对值≯ ；
货车： 一般LF=~； LR=~；
长轴距、特长货厢车LR可达 (LR≯55%L)
LR：取决于货厢（或行李箱）长、轴距和轴荷分配
注意：LF、LR不宜太长(影响汽车通过性、视野性)；
也不宜太短，影响汽车安全性
接近角α、离去角β一般>25°，至少≮20°
（二） 质量参数的确定
1. 汽车整备质量m0
（2）m0的估算
—指车上带有全部装备(包括随车工
具、备胎等)，加满燃料、水，
但没有装货和载人时的整车质量
（1）影响因素
汽车成本、使用经济性
减小m0的措施
对样车m0及其相应部件的质量进行测定和
分析→初步估算新车各部件质量→新车m0
按人均占整车质量的统计平均值→新车m0
m00↓10%, ↓10%, 经济性经济性↑% ↑% ！
轿车和客车人均整备质量
车型
人均整备质量
/（t ·人-1）
车型
人均整备质量
/（t ·人-1）
微型轿车 ~
中高级以
上轿车
~
普通级轿
车
~ 中级以下
客车
~
中级轿车 ~ 大型客车 ~
2. 装载质量me
（1）影响me的因素：
（2）装载质量me
装载质量装载质量 —货车指在良好的硬质路面上行驶时所允
许 的 额 定 装 载 量 （ 坏 路 面 时 减 少
10~15%）—越野车指在土路上或越野行驶时所允许的额定装载量
3. 总质量ma
式中： mp ——乘员质量（kg），按座位计，65kg/人
ma — 指装备齐全、并按规定装满客货时的整车质量
4. 轴载质量（轴荷）
（1）轴载质量（轴荷）的计算：
（2）轴载质量的限值（JT701-88）
式中：mi0 —货物、专用设备各部件及乘员质量（kg），i=1,2,…,n;
xi —货物、专用设备各部件及乘员质心到前轴中心的水平距离；
L —轴距；
m1、m2—整车前、后轴轴载质量（kg）；
m’2—原车底盘的后轴空载质量。
汽车最大总质量ma(kg) 10 000 15 000 20 000 30 000
前轴荷m1(kg) 3 000 5 000 7 000 6 000
后轴荷m2(kg) 7 000 10 000 13 000 2×12 000
5. 轴载质量（轴荷）的分配原则
符合轴载质量（轴荷）的限制规定
(1)应使轮胎磨损均匀
(2)应满足汽车使用性能上的要求
轮胎负荷系数
操纵稳定性 改装后具有一定的不足转向特性。
质心位置稳定性
保证车辆不发生侧翻，要求：
保证车辆不发生纵翻，要求：
式中：B —专用汽车轮距（m）；
b —整车质心到后轴中心线的水平距离（m）；
hg —整车质心到地面的高度（m）；
j —路面附着系数，一般取j = ；
b —侧倾稳定角（°）；
a —纵倾稳定角（°）。
总布置图的基准线
三、 底盘改装部件的布置
（二）传动轴的布置
（一）（一）发动机的布置：发动机的布置：
影响因素：视野性、离地间隙、轴荷分配、乘坐舒适性
定位参数：3个
X：缸体前端面与曲轴中心线
交点到前轮中心线的纵向距离
Z：缸体前端面与曲轴中心线
交点到地平面的上下距离
θ：曲轴中心线相对于车架上
平面的倾角(一般θ=1°~ 4°)
要求: 应使α1与α2尽量相等且满载静止时≯4°,最大值≯7°
校核临界转速ncr :
式中：L—两个万向节的中心距（mm）；
D、d —传动轴的外径和内径（mm）。
传动轴最高安全工作转速工作转速nmax :
（三）（三）制动系统的制动系统的布置：布置：
管路的布置
改装注意：1)运动无干涉； 2)避免自行制动
储气筒的布置
制动踏板的布置
主要工作：
附加耗气装置
的布置
（四）电路装置的布置
附加耗电装置的电源布置
电器装置的接地布置
导线的布置
主要工作：
