专用汽车质心位置计算及验证方法摘要：车辆的质心对车辆尤其是专用汽车的侧向稳定性有着重要的影响。介绍了一种专用汽车质心位置计算分析的方法，同时阐述了利用质量反应法验证质心位置计算结果的方法。关键词：专用汽车；质心位置；质量反应法中图分类号：TB文献标识码：A0引言随着经济的快速发展，汽车的安全性越来越引起人们的关注和重视，汽车质心位置则是影响其操纵稳定性、行驶平顺性、安全性的重要因素，因而在专用汽车设计中是相当重要参数之一。质心高度对专用汽车的使用性能有重要的影响。一般车辆的纵向稳定性都能满足
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，而侧向稳定性对厢式汽车、罐式汽车和集装箱运输车等质心较高的专用汽车来说，就需要认真考虑了。质心过高，很易导致车辆横向失稳，特别是弯道行驶时，易造成侧向倾翻，操纵稳定性和侧倾稳定性越不好，质心高度达到一定值时，这两项指标就很难合格。因此，使用厢式汽车和集装箱运输车时，除选用质心较低的车辆以外，还应注意合理配载，即将密度较大的货物尽可能地装在其箱（厢）的下部，而密度较小的货物则应装在上部，以保证专用汽车的行驶稳定性和安全性。因此质心高度就成为确定汽车质心位置的关键所在。1专用汽车质心位置计算方法专用汽车的质心位置影响整车的轴荷分配、行驶稳定性和操纵性等，在总体设计时必须要慎重全面考虑计算或验算，特别是质心高度是愈低愈好。1.1水平质心位置计算（力矩方程式）2基于质量反应法的质心高度测量方法国内外测定汽车质心高度主要有以下几种方法：摇摆法、悬挂法、零位法、平台支撑反力法、质量反应法。摇摆法所需设备复杂，其应用受到限制。悬挂法需要能够承受整车质量的悬挂点，对拖拉机，尤其是大型拖拉机，实现起来比较因难，另一个缺点是悬挂后变形大，测试精度难以保证，因此在
工程
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实践中很少被采用。平台支撑反力法需用专用设备，有些试验单位用测量倾角的设备代替使用，测量的倾角对计算质心高度误差较敏感，投资大，普及率低。而质量反应法所需测试设备少，易于实现，广泛采用。质量反应法是根据刚体绕固定轴转动的原理，试验时将汽车的一端吊起，吊至不同的角度时，分别测出轴荷的转移量和汽车的倾斜角度，然后计算出质心位置，故也称吊起法。本文介绍吊起法测量车辆质心高度。3误差分析3.1轮胎形变引起的质心移动汽车的轮胎本身是一个弹性体，在车辆被抬高倾斜时，重力符合重新分配，前后轮胎的形变也发生了变化，这使得悬挂部分的质心也发生偏移，偏移量与悬挂部分的质量和轮胎的刚度都有关系。而且这个误差还跟吊起的垂直高度h有关系，h越大偏移量也越大。3.2压板弹簧形变引起的质心偏移当将车身抬高θ角度时，重力载荷也随之变化，体现为：吊起一端载荷减小，弹簧形变小，着地一端载荷增大，弹簧形变增大，这使得悬挂部分质心向下移动，引起测量误差。所以在实测时可以在弹簧和刚架之间垫一些硬木支撑，起到减小弹簧形变的作用。4结论质心位置对专用汽车设计的制动性能、操纵稳定性能、行驶平顺性能、汽车通过性能都会产生一定的影响，因而质心位置的准确的计算和适用的测量方法是非常重要的。本文介绍了一种广泛采用的一种质心测量方法，其优点是设备简单，易于操作；缺点是测量的精度有一定误差，而且测量过程存在一定的危险性。
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