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[摘 要]目前随着我国经济的不断发展，商用车不断地投入实际中来，但我国的商用车在设计的过程中仍然存在着很多的不合理之处，由于货箱的比例不当或者是货箱和底盘的总布置不当，会引发诸如车头变形、方向沉重等一系列问题，给车辆的结构造成破坏，产生一系列的问题，对商用车投入日常的使用产生了影响。造成这类原因的根本问题还是货箱的尺寸和车辆的车轴距和轴荷没有布置好。本文从对商用车的货箱和底盘总布局进行分析，来解决存在的问题。
[关键词]商用车；货箱；底盘；总布置
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）46-0038-01
商用车（Commercial Vehicle），这个概念随着我国汽车工业的发展越来越被人们所熟识。国内和国际对商用车概念的区分都有各自不同的标准。在我国，根据ISO3833修订本，未来的国际标准将汽车仅分為两大类：乘用车和商用车。商用车是在设计和技术特征上是用于运送人员和货物的汽车。商用车的概念主要是从其自身用途不同来定义的。习惯把商用车划分为客车和货车两大类。
底盘是指汽车上由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成的组合，支承、安装汽车发动机及其各部件、总成，形成汽车的整体造型，承受发动机动力，保证正常行驶。
货箱主要用途是存储货物，在结合底盘的基础上进行货车的运载货物的用途。由于本文讨论的是商用车货箱与底盘的总布置分析，所以本文主要进行自卸车的货箱与底盘总布置分析
一、目前自卸车类型
自卸车是指通过液压或机械举升而自行卸载货物的车辆。又称翻斗车。由汽车底盘、液压举升机构、货厢和取力装置等部件组成。自卸车的车厢分后向倾翻和侧向倾翻两种，通过操纵系统控制活塞杆运动，后向倾翻较普遍，推动活塞杆使车厢倾翻，少数双向倾翻。
目前我国市场的自卸车主要是以6×4和8×4 驱动为主，这是底盘的基础，在订购货箱的同时客户往往会对货箱的大小进行要求，提出改变货车的长度和宽度来进行自卸车货箱的设计。但货箱加大，用户在满载以后会导致前轴载重超重，在货箱后移后则会导致强度不够的现象。
二、自卸车的货箱和底盘尺寸设计
本文使用的计算分析方法是通过对不同轴距的自卸车进行称重，根据底盘轴距的变化和底盘重量的变化进行分析，调整出合适的比例，来进行自卸车货箱和底盘的搭配。
目前货箱和总地盘设计的主要问题是随着货箱的长度加长，轴距也会加强的问题。但这种比例的调整会导致前轴过重，如果将货箱后移，则导致后悬过长影响货车的强度同时也影响货箱举升时，后门板离与地面间隙过小的问题。
在对自卸车进行布置设计分析时，要全面考虑这些存在问题，既要保证货箱足够大，也要求载荷分配合理，后悬长度适合，并且要求货箱与驾驶室之间的空隙能够支持备胎和油缸的安装等装置。
下面以斯太尔这类6×4车型进行分析：
该类车型在根据设计的要求，前轴和后单桥的最大承受重量分别是6.5 吨和 13 吨，但在实际使用过程中总会出现过重的现象，因此通过对悬架的加强设计，在不影响整车安全的前提下 使前轴的承受重量达到8.5 吨，后双桥最大承载能达到32 吨。同时，后悬的长度设计也很重要，后悬影响到整车的使用状况，通过实际分析和使用状况分析，6×4 驱动类型系列自卸车的后悬长度是 1750mm，底盘后悬为 925mm，通常订购的要求还可以根据要求进行适当的调整。
（一）轴距 2925+1350 货箱 4750 后悬1529
根据F 前 轴（2925+1350/2）=WL 空载、L 满载× L 货箱 + W L 空载 =（W+40000）L 满载得 L 满载、F 前轴满载 =（W+40000）L 满载 /（2925+1350/2）等一系列公式得出整车空载重心到双后桥平衡轴的中心距离分别在空载和满载状况下的情况，以及满载时的整车的总重量。
该类设计可以在超载的情况下运行，但不影响整车的性能，但是根据工地运输的条件的限制，会产生上坡时方向过轻的现象发生。
（二）轴距 3225+1350 货箱 5150 后悬1624
同样根据公式F 前 轴（3225+1350/2）=WL 空载、40000× L 货箱 + W L 空载 =（W+40000）L 满载得 L 满载 =633、F 前轴满载 =（W+40000）L 满载 /（2925+1350/2），得出整车空载重心到双后桥平衡轴的中心距离分别在空载和满载状况下的情况，以及满载时的整车的总重量。
在此计算下得出的满载时前轴占总重量比例约为16%，但低于汽车设计要求的20%，所以属于超载，但在实际应用中，车辆的转向和制动性能能够得到很好的满足，能充分满足实际的操作要求
（三）轴距 3800+1350 货厢 5575 后悬 1710
称重得到轴荷的数据，进行一系列的运算：F 前轴 （3800+1350/2）=WL 空载、40000× L 货箱 + W L 空载 =（W+40000）L 满载得 L 满载 =802、F 前轴满载 =（W+40000）L 满载 /（3800+1350/2）=9484，得出整车空载重心到双后桥平衡轴的中心距离分别在空载和满载状况下的情况，以及满载时的整车的总重量。
在这情况下，前轴的轴=轴荷占总重约为18%，仍然不足所要求的20%。这种情况下，如果自卸车出去超载情况，则会导致前轴的重量超重，使转向沉重，影响汽车的行车安全。
（四）轴距 4000+1350 货厢 5775 后悬 1870
通过称重得轴荷数据：F 前轴、F 后双轴、总重 W，代入式子执行运算：F 前轴 （4000+1350/2）=WL 空载、40000× L 货箱 + W L 空载 =（W+40000）L 满载得 L 满载 、F 前轴满载 =（W+40000）L 满载 /（4000+1350/2），得出整车空载重心到双后桥平衡轴的中心距离分别在空载和满载状况下的情况，以及满载时的整车的总重量。 在这种情况下的前轴轴荷占重比仍然仅为17%，不足要求的20%，在处于超载的情况下前轴会过重。整车的后悬过长，会导致强度的削弱，对整车的性能影响较大。
三、自卸车货箱与底盘总布置分析汇总
计算证明，当汽车的载荷和上装的重心位置和底盘的承载重心重合会使得车辆的承载能力达到最大。
通过计算分析，自卸车前轴最大承载能力为8.5 吨左右，因此进行计算得出出 6×4车前端板到实际的前端板的最佳长度大约在 680 到 690 之间。通过实际测量 6×4 自卸车的液压备胎架，前轴中心线到货厢前端板的最佳距离大约为 940，自卸车货厢后端板厚度为 84 和前端板厚度为 50。这样在设计 6×4 自卸车时可以根据车型的后悬推算出该车型的货厢大小和轴距。
通过一系列计算进行调整，可以有效的进行车辆结构布局的分配，使车辆在保证正常运行的情况下能保证性能的最优化。
总结：随着目前我国经济的高速发展，商用车的投入量也越来越大，但同样也带来了一些使用中的问题，一些不合格的设计带来了很多问题，解决好这些可能存在的问题是目前进行商用车设计的当务之急。只有对商用车货箱与底盘进行全面的计算和分析，才能確定好车辆的性能发挥和保证好实际工作和安全条件，解决目前我国商用车使用中中存在的问题，设计好这些公式可以在以后进行商用车的设计分析时运用好这些实际的运算更好的进行车辆的设计。
参考文献：
[1]张式杰. 自卸车货箱与底盘总布置分析[J]. 汽车实用技术，2010（03）：27-30.
[2]孙博，胡顺安，周俊，赵世来，任相广. 国内非公路矿用自卸车发展现状研究[J]. 煤矿机械，2010，31（08）：15-16.
[3]万海如，唐新蓬，段家典. 重型矿用电动轮自卸车的现状及发展趋势[J]. 汽车研究与开发，2001（02）：8-14.
[4]罗礼培，张祖同，樊启才，李玮，龚改民，朱红文. 非公路宽体自卸车市场研究及前景分析[J]. 工程机械文摘，2012（03）：46-48.
[5]赵昱东. 国内矿用自卸车制造商及其产品发展概况和趋势[J]. 矿山机械，2012，40（12）：1-4.
基金项目：安徽中医药大学科学研究基金项目，项目编号：2017zryb004
[关键词]商用车；货箱；底盘；总布置
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）46-0038-01
商用车（Commercial Vehicle），这个概念随着我国汽车工业的发展越来越被人们所熟识。国内和国际对商用车概念的区分都有各自不同的标准。在我国，根据ISO3833修订本，未来的国际标准将汽车仅分為两大类：乘用车和商用车。商用车是在设计和技术特征上是用于运送人员和货物的汽车。商用车的概念主要是从其自身用途不同来定义的。习惯把商用车划分为客车和货车两大类。
底盘是指汽车上由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成的组合，支承、安装汽车发动机及其各部件、总成，形成汽车的整体造型，承受发动机动力，保证正常行驶。
货箱主要用途是存储货物，在结合底盘的基础上进行货车的运载货物的用途。由于本文讨论的是商用车货箱与底盘的总布置分析，所以本文主要进行自卸车的货箱与底盘总布置分析
一、目前自卸车类型
自卸车是指通过液压或机械举升而自行卸载货物的车辆。又称翻斗车。由汽车底盘、液压举升机构、货厢和取力装置等部件组成。自卸车的车厢分后向倾翻和侧向倾翻两种，通过操纵系统控制活塞杆运动，后向倾翻较普遍，推动活塞杆使车厢倾翻，少数双向倾翻。
目前我国市场的自卸车主要是以6×4和8×4 驱动为主，这是底盘的基础，在订购货箱的同时客户往往会对货箱的大小进行要求，提出改变货车的长度和宽度来进行自卸车货箱的设计。但货箱加大，用户在满载以后会导致前轴载重超重，在货箱后移后则会导致强度不够的现象。
二、自卸车的货箱和底盘尺寸设计
本文使用的计算分析方法是通过对不同轴距的自卸车进行称重，根据底盘轴距的变化和底盘重量的变化进行分析，调整出合适的比例，来进行自卸车货箱和底盘的搭配。
目前货箱和总地盘设计的主要问题是随着货箱的长度加长，轴距也会加强的问题。但这种比例的调整会导致前轴过重，如果将货箱后移，则导致后悬过长影响货车的强度同时也影响货箱举升时，后门板离与地面间隙过小的问题。
在对自卸车进行布置设计分析时，要全面考虑这些存在问题，既要保证货箱足够大，也要求载荷分配合理，后悬长度适合，并且要求货箱与驾驶室之间的空隙能够支持备胎和油缸的安装等装置。
下面以斯太尔这类6×4车型进行分析：
该类车型在根据设计的要求，前轴和后单桥的最大承受重量分别是6.5 吨和 13 吨，但在实际使用过程中总会出现过重的现象，因此通过对悬架的加强设计，在不影响整车安全的前提下 使前轴的承受重量达到8.5 吨，后双桥最大承载能达到32 吨。同时，后悬的长度设计也很重要，后悬影响到整车的使用状况，通过实际分析和使用状况分析，6×4 驱动类型系列自卸车的后悬长度是 1750mm，底盘后悬为 925mm，通常订购的要求还可以根据要求进行适当的调整。
（一）轴距 2925+1350 货箱 4750 后悬1529
根据F 前 轴（2925+1350/2）=WL 空载、L 满载× L 货箱 + W L 空载 =（W+40000）L 满载得 L 满载、F 前轴满载 =（W+40000）L 满载 /（2925+1350/2）等一系列公式得出整车空载重心到双后桥平衡轴的中心距离分别在空载和满载状况下的情况，以及满载时的整车的总重量。
该类设计可以在超载的情况下运行，但不影响整车的性能，但是根据工地运输的条件的限制，会产生上坡时方向过轻的现象发生。
（二）轴距 3225+1350 货箱 5150 后悬1624
同样根据公式F 前 轴（3225+1350/2）=WL 空载、40000× L 货箱 + W L 空载 =（W+40000）L 满载得 L 满载 =633、F 前轴满载 =（W+40000）L 满载 /（2925+1350/2），得出整车空载重心到双后桥平衡轴的中心距离分别在空载和满载状况下的情况，以及满载时的整车的总重量。
在此计算下得出的满载时前轴占总重量比例约为16%，但低于汽车设计要求的20%，所以属于超载，但在实际应用中，车辆的转向和制动性能能够得到很好的满足，能充分满足实际的操作要求
（三）轴距 3800+1350 货厢 5575 后悬 1710
称重得到轴荷的数据，进行一系列的运算：F 前轴 （3800+1350/2）=WL 空载、40000× L 货箱 + W L 空载 =（W+40000）L 满载得 L 满载 =802、F 前轴满载 =（W+40000）L 满载 /（3800+1350/2）=9484，得出整车空载重心到双后桥平衡轴的中心距离分别在空载和满载状况下的情况，以及满载时的整车的总重量。
在这情况下，前轴的轴=轴荷占总重约为18%，仍然不足所要求的20%。这种情况下，如果自卸车出去超载情况，则会导致前轴的重量超重，使转向沉重，影响汽车的行车安全。
（四）轴距 4000+1350 货厢 5775 后悬 1870
通过称重得轴荷数据：F 前轴、F 后双轴、总重 W，代入式子执行运算：F 前轴 （4000+1350/2）=WL 空载、40000× L 货箱 + W L 空载 =（W+40000）L 满载得 L 满载 、F 前轴满载 =（W+40000）L 满载 /（4000+1350/2），得出整车空载重心到双后桥平衡轴的中心距离分别在空载和满载状况下的情况，以及满载时的整车的总重量。 在这种情况下的前轴轴荷占重比仍然仅为17%，不足要求的20%，在处于超载的情况下前轴会过重。整车的后悬过长，会导致强度的削弱，对整车的性能影响较大。
三、自卸车货箱与底盘总布置分析汇总
计算证明，当汽车的载荷和上装的重心位置和底盘的承载重心重合会使得车辆的承载能力达到最大。
通过计算分析，自卸车前轴最大承载能力为8.5 吨左右，因此进行计算得出出 6×4车前端板到实际的前端板的最佳长度大约在 680 到 690 之间。通过实际测量 6×4 自卸车的液压备胎架，前轴中心线到货厢前端板的最佳距离大约为 940，自卸车货厢后端板厚度为 84 和前端板厚度为 50。这样在设计 6×4 自卸车时可以根据车型的后悬推算出该车型的货厢大小和轴距。
通过一系列计算进行调整，可以有效的进行车辆结构布局的分配，使车辆在保证正常运行的情况下能保证性能的最优化。
总结：随着目前我国经济的高速发展，商用车的投入量也越来越大，但同样也带来了一些使用中的问题，一些不合格的设计带来了很多问题，解决好这些可能存在的问题是目前进行商用车设计的当务之急。只有对商用车货箱与底盘进行全面的计算和分析，才能確定好车辆的性能发挥和保证好实际工作和安全条件，解决目前我国商用车使用中中存在的问题，设计好这些公式可以在以后进行商用车的设计分析时运用好这些实际的运算更好的进行车辆的设计。
参考文献：
[1]张式杰. 自卸车货箱与底盘总布置分析[J]. 汽车实用技术，2010（03）：27-30.
[2]孙博，胡顺安，周俊，赵世来，任相广. 国内非公路矿用自卸车发展现状研究[J]. 煤矿机械，2010，31（08）：15-16.
[3]万海如，唐新蓬，段家典. 重型矿用电动轮自卸车的现状及发展趋势[J]. 汽车研究与开发，2001（02）：8-14.
[4]罗礼培，张祖同，樊启才，李玮，龚改民，朱红文. 非公路宽体自卸车市场研究及前景分析[J]. 工程机械文摘，2012（03）：46-48.
[5]赵昱东. 国内矿用自卸车制造商及其产品发展概况和趋势[J]. 矿山机械，2012，40（12）：1-4.
基金项目：安徽中医药大学科学研究基金项目，项目编号：2017zryb004