连接可采用多种结构形式的连接装置将副车架固定在车架上。常用的有如下三种。止推连接板如图.所示是斯泰尔系列重型专用汽车所用止推连接板的结构形状及其安装方式。连接板上端通过焊接与副梁固定，而下端则利用螺栓与车架纵梁腹板相连接。止推连接板的优点在于可以承受较大的水平载荷，防止副梁与车架纵梁产生相对水平移动。相邻两止推连接板之间的距离在范围内。连接支架连接支架由相互独立的上下托架组成，上下托架均通过螺栓分别与副梁和车架纵梁的旗板相固定，然后再利用螺栓将上下托架相连接。此时，上下托架之间留有间隙图.。连接支架所能承受的水平载荷较小，因此股与止推连接板配合作用。如图.所示，在后悬架前支座以前采用支架连接，而在后恳架前支座以后采用止推连接板。副梁止推板车架纵梁图.止推板结构上托架下托架螺栓图.连接支架副梁车架纵梁止推连接板后悬连接板连接支架图.支架与止推连接板的配合使用型夹紧螺栓当选用其它连接装置困难时，可采用型夹紧螺拴，但在车架受扭转裁荷最大的范围建不允许采用型螺栓。当采用型螺栓固定时，为防止车架纵梁具面变形，应在其内例讨以才块，但在消声器附近，必须使用角铁或钢管作内衬。本设计中副梁前端形状选择图.中形式，水罐车制动时所产生的力较大，此总前端形状可有效防止副梁刚度的突然改变，而引起汽车车架纵梁的应用力集中。本设计连接方式选用支架与止推连接板的配合使用。.副车架强度刚度弯曲适应性校核额定装载时整车重心作用点的求解对主车架来说，其整车重心后移。其受力简图如下图.主车架额定装载运输重心作用简图设定消防车在额定装载质量下，其前后轴承受的载荷相同，即有.由图，可以列出.求得.副车架剪力及弯矩的求解由主车架重心作用简图及求得的整车重心作用点，副车架受力简图如下图.副车架额定装载受力简图将此时受力的副车架看为简支梁见下图，以便进行强度刚度及弯曲变形的校核。由下图，可以列方程组图.副车架等效简支梁简图可求得.即大小为，方向与设定的方向相同。可求得.即大小为，方向与设定的方向相反。由以上，可画出实际的副车架等效梁示意图。图.副车架实际等效梁简图列出弯曲剪力及弯矩方程段段段.根据以上剪力和弯矩的求解，可以画出剪力及弯矩图如下图图.副车架额定载荷剪力图副车架强度刚度校核对于塑性材料，其弯曲正应力强度条件为.由即有式中，梁内最大弯矩截面弯矩值抗弯截面模量梁截面对中性轴的惯性矩最大弯矩截面距中性轴最远处。对与矩形副车架截面，截面惯性矩.即有.由于副车架设计成对称的矩形，其截面上下边缘最大抗拉应力与最大抗压应力相等，即有在所选材料的许用应力范围内。副车架弯曲变形校核由以上知道副车架的等效简支梁形式，利用叠加法可求得梁的最大挠度和最大转角，然后进行副车架弯曲变形的校核。当梁的形式为下图所示形式时，梁的挠曲线方程为.梁的转角方程为.式中，作用在梁上的力，规定其向下为正，向上为负梁构成材料的弹性模量，为梁的惯性矩。进行叠加后求得，在消防车额定装载时，其挠度为.即有最大挠度求得两处转角为即梁的最大转角.度由计算的挠度和转角，参照选材的许用挠度和许用最大转角，均在许用数值之内。图.副车架等效简支梁.本章小结本章主要是进行副车架计算及校核副车架的尺寸确定副车架截面形状前端形状及与主车架连接方式的设计。通过以上的结构设计和力学分析，该消防车的改装设计已经基本完成,还需要进步对整车的性能。第章水罐消防车基本性能参数计算专用汽车性能参数计算是总体设计的主要内容之，其目的是检验整车参数选择是否合理，使用性能参数能否满足要求。最基本的性能参数计算包括动力性计算经济性和稳定性计算。.发动机的动力性水罐消防汽车整车性能参数见表.，表.所示表.与计算有关的整车参数表名称符号数值与单位发动机最大功率发动机最大功率时的转速发动机最大转矩发动机最大转矩时的转速车轮动力半径.车轮滚动半径.主减速比.汽车列车迎风面积.汽车列车总质量满载表.水罐消防汽车变速器速比挡位倒挡.发动机的外特性发动机外特性是专用发动机的外特性是指发动机油门全开时的速度特性，是汽车动力性计算的主要依据。在外特性图上，发动机的输出转矩和输出功率随发动机转速变化的二条重要特性曲线，为非对称曲线。工程实践表明，可用二次三项式来描述汽车发动机的外特性，即.式中发动机输出转矩，发动机输出转速，待定系数，由具体的外特性曲线决定。可由多种途径获得，如果没有所要的发动机外特性，但从发动机铭牌上知道该发动机的最大输出功率及相应转速和该发动机的最大转矩及相应转速时，可用下列经验公式来描述发动机的外特性.式中发动机最大输出转矩，发动机最大输出转矩时的转速，发动机最大输出功率时的转速，发动机最大输出功率时的转矩，。由式.和式.可得.如果知道发动机外特性曲线时，可利用拉格朗日三点插值法求出待定系数。在外特性曲线上选取三个点，即，依拉氏插值三项式有将上式展开，与连例可得.汽车行驶方程式水罐消防汽车在直线行驶时，驱动力和行驶阻力之间存在如下平衡关系.式中驱动力，滚动阻力，坡道阻力，空气阻力，加速阻力，。换算后的.又因为.将式.代入式.并整理后，可得.式中.动力性评价指标衡量汽车动力性能的评价指标有三个。即最高车速最大爬坡度和加速性能。最高车速根据最高车速的定义，有由式.可得将滚动阻力方程式代入上式，可得所以令.又因可确定专用汽车的最高车速为.最大爬坡度当汽车以最第挡稳定速度爬起时，则由式.可得.将上式两边以为自变量求导，可得当时，取最大值，此时代入式.，可得令.对上两式整理可得因为实际上滚动阻力总是存在，并且滚动阻力系数愈大，汽车爬坡能力愈小，所以上式中应取负号，又因，上式可简化为或.式中专用车辆的最大爬坡度，。加速度专用车辆在平坦路面上的加速度的计算公式如下.专用车辆在挡位加速过程中最大加速度可由的极值点求出，令但可得水罐消防汽车在该挡加速时的最大加速度如下.整车动力性计算确定动力性计算所需的有关系数系数和的确定结果如表.所列，回转质量换算系数如表.所列表.动力性计算需确定的有关系数名称符号数值发动机外特性修正系数.直接挡时传动系效率.其它挡时传动系效率.空气阻力系数.滚动阻力系数表.质量换算系数的计算结果挡位倒挡.确定发动机外特性曲线的数学方程采用前面介绍的拉氏三点插值法来拟合该发动机的外特性曲线。首先在发动机外特性图上和表.中选择三点有代表性的坐标值，即然后利用公式.计算系数，为方便计算，记则即得发动机外特性的数学方程如下计算各档位时的系数和的值依据公式.和.，将上面确定的有关参数分别代入计算，计算的结果如表.所列。计算水罐消防汽车的最高车速将直接档第档位和值代入式.，可得该水罐消防汽车的最高车速为计算最大坡度将最低档第档位的值代入式.，可得将代入式，可得水罐消防汽车的最大爬坡度为表.各档位时的系数和的计算结果档位倒档最大加速度将各档的的值代入式.有表.各档的最大加速度档位倒档燃油经济性计算水罐消防汽车的等速百公里油耗可以根据发动机的负荷特性或万有特性来计算。首先根据水罐消防汽车的行驶车速计算出相应的发动机转速.然后由水罐消防汽车在该车速时的行驶阻力计算出发动机的转矩平坦路面上匀速行驶时.根据和的计算值，在万有特性图上查出有效燃油消耗率，在利用下式计算百公里燃油消耗量.式中燃油的重度，。汽油可取柴油可取。随着车速的不同，各档位燃油消耗量也不同，下面来计算下水罐消防汽车在直接档时经济速度下的燃油消耗量，代入式.得由式.得由式.得.水罐消防汽车稳定性计算由普通汽车底盘改装成的专用汽车，其质心位置均较普通货车为高，其原因是由于副车架或工作装置的布置，使装载部分的位置提高了，因此需对整车的静态稳定性重新进行计算。对水罐消防汽车，不仅要对运输状态进行稳定性计算，对作业状态的稳定性也应进行计算，如汽车急转弯时，就有侧向失稳的可能性。分析专用汽车的静态稳定性，首先应计算出整车的质心位置。当水罐消防汽车的总布置基本完成后见总装配图，即可对该车的质心位置进行计算。计算时可根据已有的资料，或利用试验结果，也可用计算方法来确定专用车各总成的质量及其质心位置坐标，然后按照力矩平衡方程式，求出整车的质心位置。根据东风重型水罐消防车满载轴荷分配前轴，后轴，可以估算出水罐消防汽车满载轴荷分配情况，初定前轴，后轴。因为轴矩为，则整车重心离前轴长为，离后轴长为。重心离地高度估算为。车辆的稳态稳定性是指车辆停放或等速行驶在坡道上，当整车的重力作用线越过车轮的支承点接地点，则车辆会发生翻倾。若整车的重力作用线正好通过支承点，则车辆处于临界的倾翻状态，此时的坡度角称为最大倾翻稳定角。另方面，当车辆停放在坡道或在坡道行驶时，若坡道阻力大于附着力时车辆由于附着力不足而向下滑移，同样也会出现失稳，其最大滑移角仅取决于车轮和路面间的附着系数，有.由于侧翻是种危险的失稳工况，因此，为避免侧翻，依据测滑先于侧翻的条件有取水罐消防汽车轮胎和普通混凝土路面间的横向附着系数.，则专用汽车的最大侧倾稳定角不小于。图.为侧向稳定的临界状态，有式中轮距所以水罐消防汽车的横向稳定性能够保证。，所以，所以水罐消防汽车的纵向稳定性得到