輕型載貨汽車(chē)轉(zhuǎn)向橋設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 0 輕型載貨 汽車(chē)轉(zhuǎn)向橋設(shè)計(jì) 摘 要 本設(shè)計(jì)為載重汽車(chē)的轉(zhuǎn)向橋，此轉(zhuǎn)向橋需要適應(yīng)不同路況，不同速度下的穩(wěn)定行駛，因此對(duì)前橋的要求也越來(lái)越高。在汽車(chē)設(shè)計(jì)、制造、因此應(yīng)該本著既能有足夠的承載能力，又能實(shí)現(xiàn)耐用經(jīng)濟(jì)的思想進(jìn)行方案的選擇，為了降低生產(chǎn)成本，又在結(jié)構(gòu)上滿(mǎn)足要求的情況下應(yīng)盡量簡(jiǎn) 單。 通過(guò)設(shè)計(jì)：（ 1）保證有足夠的強(qiáng)度：以保證可靠的承受車(chē)輪與車(chē)架之間的作用力。（ 2）保證有足夠的剛度：以使車(chē)輪定位參數(shù)不變。（ 3）保證轉(zhuǎn)向輪有正確的定位角度：以使轉(zhuǎn)向輪運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定，操縱輕便并減輕輪胎的磨損。（ 4）轉(zhuǎn)向橋的質(zhì)量應(yīng)盡可能 ?。阂詼p少非簧上質(zhì)量，提高汽車(chē)行駛平順性。 通過(guò)分析工作原理設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向節(jié)、前軸、主銷(xiāo)等零件的尺寸，使各個(gè)零部件的強(qiáng)度滿(mǎn)足校核，并運(yùn)用 關(guān)鍵詞 : 轉(zhuǎn)向橋；定位參數(shù)；轉(zhuǎn)向節(jié)；前軸；主銷(xiāo) 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 of is to to so of In be on in to in of as as By (1) To in to By (1) To in to (2) in to (3)To of to (4) of be as as to by of of so of to 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 0 目錄 摘 要 . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 . 3 車(chē)轉(zhuǎn)向橋目前狀況 . 3 車(chē)前橋的分類(lèi) . 3 橋各參數(shù)對(duì)汽車(chē)穩(wěn)定性的作用與影響 . 3 動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)形式 . 7 動(dòng)橋總體結(jié)構(gòu) . 7 重汽車(chē)從動(dòng)橋 . 8 重汽車(chē)從 動(dòng)橋 . 9 計(jì)意義 . 9 . 10 構(gòu)參數(shù)選擇 . 10 動(dòng)橋總體結(jié)構(gòu)選擇 . 10 定前橋具體結(jié)構(gòu)型式 . 10 . 11 軸強(qiáng)度計(jì)算 . 11 軸受力分析簡(jiǎn)圖 . 11 軸載荷的計(jì)算（分三種工況分析 ） . 12 軸彎矩及扭矩計(jì)算 . 13 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 軸斷面分析圖 . 14 個(gè)斷面彎扭矩計(jì)算（分三種工況分析） . 15 面系數(shù)計(jì)算 . 21 力計(jì)算 . 23 軸材料的許用應(yīng)力 . 23 . 23 面系數(shù)計(jì)算 . 24 矩計(jì)算 . 24 力計(jì)算 . 24 向節(jié)的材料、許用應(yīng)力及強(qiáng)度校核 . 25 . 25 汽車(chē)工況下計(jì)算 . 26 汽車(chē)側(cè)滑下計(jì)算 . 27 . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 力軸承和止推墊片計(jì)算 . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 件設(shè)計(jì)結(jié)果 . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 . 30 國(guó)汽車(chē)車(chē)橋行業(yè)發(fā)展歷程 . 30 內(nèi)汽車(chē)車(chē)橋產(chǎn)量和市場(chǎng)容量分析 . 30 車(chē)車(chē)橋業(yè)發(fā)展特征及問(wèn)題透視 . 30 橋產(chǎn)品結(jié)構(gòu)解析轉(zhuǎn)向橋經(jīng)濟(jì)性分析 . 31 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2 高轉(zhuǎn)向橋經(jīng)濟(jì)性 . 31 論 . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 致 謝 . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 參 考 文 獻(xiàn) . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 附 錄 . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3 第 1 章汽車(chē)轉(zhuǎn)向橋的概況 車(chē)轉(zhuǎn)向橋目前狀況 車(chē)前橋的分類(lèi) 從動(dòng)橋即非驅(qū)動(dòng)橋，又稱(chēng)從動(dòng)車(chē)橋。它通過(guò)懸架與車(chē)架 (或承載式車(chē)身 )相聯(lián)，兩側(cè)安裝著從動(dòng)車(chē)輪，用以在車(chē) 架 (或承載式車(chē)身 )與車(chē)輪之間傳遞鉛垂力、縱向力和橫向力。從動(dòng)橋還要承受和傳遞制動(dòng)力矩。 根據(jù)從動(dòng)車(chē)輪能否轉(zhuǎn)向，從動(dòng)橋分為轉(zhuǎn)向橋與非轉(zhuǎn)向橋。一般汽車(chē)多以前橋?yàn)檗D(zhuǎn)向橋。為提高操縱穩(wěn)定性和機(jī)動(dòng)性，有些轎車(chē)采用全四輪轉(zhuǎn)向。多軸汽車(chē)除前輪轉(zhuǎn)向外，根據(jù)對(duì)機(jī)動(dòng)性的要求，有時(shí)采用兩根以上的轉(zhuǎn)向橋直至全輪轉(zhuǎn)向。 一般載貨汽車(chē)采用前置發(fā)動(dòng)機(jī)后橋驅(qū)動(dòng)的布置形式，故其前橋?yàn)檗D(zhuǎn)向從動(dòng)橋。轎車(chē)多采用前置發(fā)動(dòng)機(jī)前橋驅(qū)動(dòng)，越野汽車(chē)均為全輪驅(qū)動(dòng)，故它們的前橋既是轉(zhuǎn)向橋又是驅(qū)動(dòng)橋，稱(chēng)為轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋。 從動(dòng)橋按與其匹配的懸 架結(jié)構(gòu)的不同，也可分為非斷開(kāi)式與斷開(kāi)式兩種。與非獨(dú)立懸架相匹配的非斷開(kāi)式從動(dòng)橋是一根支承于左、右從動(dòng)車(chē)輪上的剛性整體橫梁，當(dāng)又是轉(zhuǎn)向橋時(shí)，則其兩端經(jīng)轉(zhuǎn)向主銷(xiāo)與轉(zhuǎn)向節(jié)相聯(lián)。斷開(kāi)式從動(dòng)橋與獨(dú)立懸架相匹配。 非斷開(kāi)式轉(zhuǎn)向從動(dòng)橋主要由前梁、轉(zhuǎn)向節(jié)及轉(zhuǎn)向主銷(xiāo)組成。轉(zhuǎn)向節(jié)利用主銷(xiāo)與前梁鉸接并經(jīng)一對(duì)輪轂軸承支承著車(chē)輪的輪轂，以達(dá)到車(chē)輪轉(zhuǎn)向的目的。在左轉(zhuǎn)向節(jié)的上耳處安裝著轉(zhuǎn)向節(jié)臂，后者與轉(zhuǎn)向直拉桿相連；而在轉(zhuǎn)向節(jié)的下耳處則裝著與轉(zhuǎn)向橫拉桿相連接的轉(zhuǎn)向梯形臂。有的將轉(zhuǎn)向節(jié)臂與梯形臂連成一體并安裝在轉(zhuǎn)向節(jié)的下耳處以簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn) 向節(jié)的銷(xiāo)孔內(nèi)壓入帶有潤(rùn)滑油槽的青銅襯套以減小磨損。為使轉(zhuǎn)向輕便，在轉(zhuǎn)向節(jié)上耳與前梁拳部之間裝有調(diào)整墊片以調(diào)整其間隙。帶有螺紋的楔形鎖銷(xiāo)將主銷(xiāo)固定在前梁拳部的孔內(nèi)，使之不能轉(zhuǎn)動(dòng)。 橋各參數(shù)對(duì)汽車(chē)穩(wěn)定性的作用與影響 為了保持汽車(chē)直線(xiàn)行駛的穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)向輕便性及汽車(chē)轉(zhuǎn)向后使前輪具有自動(dòng)回正的性能，轉(zhuǎn)向橋的主銷(xiāo)在汽車(chē)的縱向和橫向平而內(nèi)都有一定傾角。在縱向平面內(nèi)，主銷(xiāo)上部向后傾斜一個(gè) 角，稱(chēng)為主銷(xiāo)后傾角。在橫向平面內(nèi)，主銷(xiāo)上部向內(nèi)傾斜一個(gè)角，稱(chēng)為主銷(xiāo)內(nèi)傾角。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 4 圖 1主銷(xiāo)內(nèi)傾角 銷(xiāo)內(nèi)傾也是為了保證汽車(chē)直線(xiàn)行駛的穩(wěn)定性并使轉(zhuǎn)向輕便。主銷(xiāo)內(nèi)傾使主銷(xiāo)軸線(xiàn)與路面的交點(diǎn)至車(chē)輪中心平面的距離即主銷(xiāo)偏移距減小，從而可減小轉(zhuǎn)向時(shí)需加在方向盤(pán)上的力，使轉(zhuǎn)向輕便，同時(shí)也可減小轉(zhuǎn)向輪傳到方向盤(pán)上的沖擊力。主銷(xiāo)內(nèi)傾使前輪轉(zhuǎn)向時(shí)不僅有繞主銷(xiāo)的轉(zhuǎn)動(dòng)，而且伴隨有車(chē)輪軸及前橫梁向上的移動(dòng)，而當(dāng)松開(kāi)方向盤(pán)時(shí)，所儲(chǔ)存的上升位能使轉(zhuǎn)向輪自動(dòng)回正，保證汽車(chē)作直線(xiàn)行駛。內(nèi)傾角一般為 85 ；主銷(xiāo)偏移 距一股為 30 40型客車(chē)、輕型貨車(chē)及裝有動(dòng)力轉(zhuǎn)向的汽車(chē)可選擇較大的主銷(xiāo)內(nèi)傾角及后傾角，以提高其轉(zhuǎn)向車(chē)輪的自動(dòng)回正性能。但內(nèi)傾角也不宜過(guò)大，即主銷(xiāo)偏移距不宜過(guò)小，否則在轉(zhuǎn)向過(guò)程中車(chē)輪繞主銷(xiāo)偏轉(zhuǎn)時(shí)，隨著滾動(dòng)將伴隨著沿路面的滑動(dòng)，從而增加輪胎與路面間的摩擦阻力，使轉(zhuǎn)向變得很沉重。為了克服因左、右前輪制動(dòng)力不等而導(dǎo)致汽車(chē)制動(dòng)時(shí)跑偏，近年來(lái)出現(xiàn)主銷(xiāo)偏移距為負(fù)值的汽車(chē)。 主銷(xiāo)后傾使主銷(xiāo)軸線(xiàn)與路面的交點(diǎn)位于輪胎接地中心之前，該距離稱(chēng)為后傾拖距。當(dāng)直線(xiàn)行駛的汽車(chē)的轉(zhuǎn)向輪偶然受到外力作用而稍有偏轉(zhuǎn)時(shí)，汽車(chē)就偏離直線(xiàn)行 駛而有所轉(zhuǎn)向，這時(shí)引起的離心力使路面對(duì)車(chē)輪作用著一阻礙其側(cè)滑的側(cè)向反力，使車(chē)輪產(chǎn)生繞主銷(xiāo)旋轉(zhuǎn)的回正力矩，從而保證了汽車(chē)具有較好的直線(xiàn)行駛穩(wěn)定性。此力矩稱(chēng)穩(wěn)定力矩。穩(wěn)定力矩也不宜過(guò)大，否則在汽車(chē)轉(zhuǎn)向時(shí)為了克服此穩(wěn)定力矩需在方向盤(pán)上施加更大的力，導(dǎo)致方向盤(pán)沉重。后傾角通常在 3 以?xún)?nèi)。現(xiàn)代轎車(chē)采用低壓寬斷面斜交輪胎，具有較大的彈性回正力矩，故主銷(xiāo)后傾角就可以減小到接近于零，甚至為負(fù)值。但在采用子午線(xiàn)輪胎時(shí)，由于輪胎的拖距較小，則需選用較大的后傾角。舉一個(gè)生活中的例子： 我們 在騎自行車(chē)拐彎買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 5 的時(shí)候，會(huì)自然地將車(chē)子向所轉(zhuǎn)的方向傾斜，讓車(chē)輪與地面有一個(gè)夾角，學(xué)過(guò)物理的人知道，這樣做是為了產(chǎn)生足夠的向心力。汽車(chē)也是一樣，右側(cè)車(chē)輪在右轉(zhuǎn)彎的時(shí)候在主銷(xiāo)內(nèi)傾角和后傾角的共同作用下會(huì)向右側(cè)傾倒，而左側(cè)車(chē)輪雖也有主銷(xiāo)內(nèi)傾角，卻不會(huì)向左側(cè)傾倒，因?yàn)檫€有主銷(xiāo)后傾角，把它又拉了回來(lái)，甚至也能向右微微傾斜。不僅如此，兩側(cè)車(chē)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)還使右側(cè)車(chē)身降低，左側(cè)車(chē)身抬高，整個(gè)車(chē)身也向右傾斜，于是產(chǎn)生了足夠的向心力。 圖 1 車(chē)輪外傾角和主銷(xiāo)后傾角 -2 輪定位除上述主銷(xiāo)后傾角、主銷(xiāo)內(nèi)傾角外，還有車(chē)輪外傾角及前束，共 4項(xiàng)參數(shù)。車(chē)輪外傾指轉(zhuǎn)向輪在安裝時(shí)，其輪胎中心平面不是垂直于地面，而是向外傾斜一個(gè)角度 ，稱(chēng)為車(chē)輪外傾角。此角約為 一般為 1 左右。它可以避免汽車(chē)重載時(shí)車(chē)輪產(chǎn)生負(fù)外傾即內(nèi)傾，同時(shí)也與拱形路而相適應(yīng)。由于車(chē)輪外傾使輪胎接地點(diǎn)向內(nèi)縮，縮小了主銷(xiāo)偏移距，從而使轉(zhuǎn)向輕便并改善了制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 6 圖 1前束 -3 束的作用是為了消除汽車(chē)在行駛中因車(chē)輪外傾導(dǎo)致的車(chē)輪前端向外張開(kāi)的不利影響 (具有外傾角的車(chē)輪在滾動(dòng)時(shí)猶如滾錐，因此當(dāng)汽車(chē)向前行駛時(shí)，左右兩前輪的前端會(huì)向外張開(kāi) )，為此在車(chē)輪安裝時(shí)，可使汽車(chē)兩前輪的中心平面不平行，且左右輪前面輪緣間的距離 ，以使車(chē)輪在每一瞬時(shí)的滾動(dòng)方向是向著正前方。前束即 (一般汽車(chē)約為 3 5通過(guò)改變轉(zhuǎn)向橫拉桿的長(zhǎng)度來(lái)調(diào)整。設(shè)定前束的名義值時(shí)，應(yīng)考慮轉(zhuǎn)向梯形中的彈性和間隙等因素。 在汽車(chē)的設(shè)計(jì)、制造、裝配調(diào)整和使用中 必須注意防止可能引起的轉(zhuǎn)向車(chē)輪的擺振，它是指汽車(chē)行駛時(shí)轉(zhuǎn)向輪繞主銷(xiāo)不斷擺動(dòng)的現(xiàn)象，它將破壞汽車(chē)的正常行駛。轉(zhuǎn)向車(chē)輪的擺振有自激振動(dòng)與受迫振動(dòng)兩種類(lèi)型。前者是由于輪胎側(cè)向變形中的遲滯特性的影響，使系統(tǒng)在一個(gè)振動(dòng)周期中路面作用于輪胎的力對(duì)系統(tǒng)作正功，即外界對(duì)系統(tǒng)輸入能量。如果后者的值大于系統(tǒng)內(nèi)阻尼消耗的能量，則系統(tǒng)將作增幅振動(dòng)直至能量達(dá)到動(dòng)平衡狀態(tài)。這時(shí)系統(tǒng)將在某一振幅下持續(xù)振動(dòng)，形成擺振。其振動(dòng)頻率大致接近系統(tǒng)的固有頻率而與車(chē)輪轉(zhuǎn)速并不一致，且會(huì)在較寬的車(chē)速范圍內(nèi)發(fā)生。通常在低速行駛時(shí)發(fā)生的擺振往往屬于自攝振 動(dòng)型。當(dāng)轉(zhuǎn)向車(chē)輪及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)受到周期性擾動(dòng)的激勵(lì)，例如車(chē)輪失衡、端面跳動(dòng)、輪胎的幾何和機(jī)械特性不均勻以及運(yùn)動(dòng)學(xué)上的干涉等，在車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)下都會(huì)構(gòu)成周期性的擾動(dòng)。在擾動(dòng)力周期性的持續(xù)作用下，便會(huì)發(fā)生受迫振動(dòng)。當(dāng)擾動(dòng)的激勵(lì)頻率與系統(tǒng)的固有頻率一致時(shí)便發(fā)生共振。其特點(diǎn)是轉(zhuǎn)向輪擺振頻率與車(chē)輪轉(zhuǎn)速一致，而且一般都有明顯的共振車(chē)速，共振范圍較窄 (3 5km/h)。通常在高速行駛時(shí)發(fā)生的擺振往往屬于受迫振動(dòng)型。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 7 轉(zhuǎn)向輪擺振的發(fā)生原因及影響因素復(fù)雜，既有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原因和制造方面的因素如車(chē)輪失衡、輪胎的機(jī)械特性、系統(tǒng)的剛度與阻尼 、轉(zhuǎn)向輪的定位角以及陀螺效應(yīng)的強(qiáng)弱等；又有裝配調(diào)整方面的影響，如前橋轉(zhuǎn)向系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)間的間隙 (影響系統(tǒng)的剛度 )和摩擦系數(shù) (影響阻尼 )等。合理地選擇這些有關(guān)參數(shù)、優(yōu)化它們之間的匹配，精心地制造和裝配調(diào)整，就能有效地控制前輪擺振的發(fā)生。在設(shè)計(jì)中提高轉(zhuǎn)向器總成與轉(zhuǎn)向拉桿系統(tǒng)的剛度及懸架的縱向剛度，提高輪胎的側(cè)向剛度，在轉(zhuǎn)向拉桿系中設(shè)置橫向減震器以增加阻尼等，都是控制前輪擺振發(fā)生的一些有效措施。 動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)形式 動(dòng)橋總體結(jié)構(gòu) 各種車(chē)型的非斷開(kāi)式轉(zhuǎn)向從動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)型式基本相同。作為主要零件的前梁是 用中碳鋼或中碳合金鋼的，其兩端各有一呈拳形的加粗部分為安裝主銷(xiāo)的前梁拳部；為提高其抗彎強(qiáng)度，其較長(zhǎng)的中間部分采用工字形斷面并相對(duì)兩端向下偏移一定距離，以降低發(fā)動(dòng)機(jī)從而降低傳動(dòng)系的安裝位置以及傳動(dòng)軸萬(wàn)向節(jié)的夾角。為提高其抗扭強(qiáng)度，兩端與拳部相接的部分采用方形斷面，而靠近兩端使拳部與中間部分相聯(lián)接的向下彎曲部分則采用兩種斷面逐漸過(guò)渡的形狀。中間部分的兩側(cè)還要鍛造出鋼板彈簧支座的加寬文承面。有的汽車(chē)的轉(zhuǎn)向從動(dòng)橋的前梁采用組合式結(jié)構(gòu)，即由其采用無(wú)縫鋼管的中間部分與采用模鍛成形的兩端拳形部分組焊而成。這種組合式前梁適 于批量不太大的生產(chǎn)并可省去大型緞造設(shè)備。轉(zhuǎn)向節(jié)多用中碳合金鋼模級(jí)成整體式結(jié)構(gòu)。有些大型汽車(chē)的轉(zhuǎn)向節(jié)，由于其尺寸過(guò)大，也有采用組焊式結(jié)構(gòu)的，即其輪軸部分是經(jīng)壓配并焊接上去的。 主銷(xiāo)的幾種結(jié)構(gòu)型式如下圖所示，其中比較常用的是 (a)， (b)兩種。 （ a） (b) (c) (d) 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 8 圖 11-1 a)圓柱實(shí)心型 (b) 圓柱空心型 (c) 上，下端為直徑不等的圓柱，中間為錐體的主銷(xiāo) (d)下部圓柱比上部細(xì)的主銷(xiāo) (a)(b) (c) in to of of (d) of 向節(jié)推力軸承承受作用于汽車(chē)前梁上的重力，為減小摩擦使轉(zhuǎn)向輕便可采用滾動(dòng)軸承，例如推力球軸承、推力圓錐滾子軸承或圓錐波子軸承等。也有采用青銅止推墊片的。主銷(xiāo)上、下軸承承受較大的徑向力，多采用滑動(dòng)軸承，也有采用滾針軸承的結(jié)構(gòu)。后者的效率高，轉(zhuǎn)向阻力小，且可延長(zhǎng)使用壽命。 重汽車(chē)從動(dòng)橋 本設(shè)計(jì)為載重汽車(chē)的轉(zhuǎn)向前橋，因此應(yīng)該本著既能有足夠的承載能力，又能實(shí)現(xiàn)耐用經(jīng)濟(jì)的思想進(jìn)行方案的選擇，為了降低生產(chǎn)成本，又在結(jié)構(gòu)上滿(mǎn)足要求的情況下應(yīng)盡量簡(jiǎn)單。 轉(zhuǎn)向前橋有斷開(kāi)式和非斷開(kāi)式兩種。斷開(kāi)式前橋與獨(dú)立懸架相配 合，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜但性能比較好，多用于轎車(chē)等以載人為主的高級(jí)車(chē)輛。非斷開(kāi)式又稱(chēng)整體式，它與非獨(dú)立懸架配合。與斷開(kāi)式前橋相比它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)性高，強(qiáng)度大、安裝維修方便的優(yōu)點(diǎn)，這種形式在現(xiàn)在汽車(chē)上得到廣泛應(yīng)用。因此本次設(shè)計(jì)就采用了非斷開(kāi)式從動(dòng)橋。 轉(zhuǎn)向從動(dòng)橋的主要零件有前梁，轉(zhuǎn)向節(jié)，主銷(xiāo)，注銷(xiāo)上下軸承及轉(zhuǎn)向節(jié)襯套，轉(zhuǎn)向節(jié)推力軸承。前梁采用中間部分為整體鍛件與兩端拳部組焊的形式。主銷(xiāo)采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的實(shí)心的圓柱形如上圖 另外為了保證汽車(chē)轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)所有車(chē)輪能繞一個(gè)轉(zhuǎn)向瞬時(shí)轉(zhuǎn)向中心，在不同的圓周上作無(wú)滑動(dòng)的純滾動(dòng) ，本次設(shè)計(jì)有進(jìn)行了轉(zhuǎn)向梯形的優(yōu)化設(shè)計(jì)。本方案轉(zhuǎn)向梯形布置在前軸之后，進(jìn)行梯形的最佳參數(shù)和強(qiáng)度計(jì)算。 目前國(guó)內(nèi)載重汽車(chē)前橋一般可以承受 10噸左右的載重量，并且大部分都是采用非斷開(kāi)式轉(zhuǎn)向橋。像早期東風(fēng)汽車(chē)公司生產(chǎn)的 采用的是鋼材鍛造的并且斷面為工字型的前梁，采用非斷開(kāi)式結(jié)構(gòu)。前梁的拳形部分通過(guò)主銷(xiāo)相連轉(zhuǎn)向節(jié)，轉(zhuǎn)向節(jié)通過(guò)軸承與輪轂相連。這種方式連接穩(wěn)定、可靠，可以完成車(chē)輪的靈活轉(zhuǎn)向。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 9 重汽車(chē)從動(dòng)橋 本文首先確定主要部件的結(jié)構(gòu)型式和主要設(shè)計(jì)參數(shù)，然后參考類(lèi)似轉(zhuǎn)向橋的結(jié)構(gòu)，確定 出總體設(shè)計(jì)方案，最后對(duì)前梁、主銷(xiāo)、主銷(xiāo)上下軸承、轉(zhuǎn)向橋、調(diào)整墊片，轉(zhuǎn)向節(jié)推力軸承等及輪轂等零件的尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)強(qiáng)度進(jìn)行校核以及對(duì)主要軸承進(jìn)行了壽命校核。對(duì)前橋進(jìn)行力學(xué)模型的建立，將物理力學(xué)模型轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)模型（數(shù)學(xué)公式）。 對(duì)以往同類(lèi)的轉(zhuǎn)向橋的資料進(jìn)行總結(jié)分析，得到一些新的觀點(diǎn)及思路，針對(duì)載重車(chē)轉(zhuǎn)向橋的主要功用即對(duì)車(chē)身的支持作用、靈活轉(zhuǎn)向的作用。通過(guò)設(shè)計(jì)使前橋更可靠、更靈活 計(jì)意義： 采用傳統(tǒng)方法對(duì)載重汽車(chē)轉(zhuǎn)向橋進(jìn)行結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)，使轉(zhuǎn)向橋滿(mǎn)足如下的設(shè)計(jì)要求： （ 1）保證有足 夠的強(qiáng)度：以保證可靠的承受車(chē)輪與車(chē)架之間的作用力。 （ 2）保證有足夠的剛度：以使車(chē)輪定位參數(shù)不變。 （ 3）保證轉(zhuǎn)向輪正確的定位角度：使轉(zhuǎn)向輪運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定，操縱輕便并減輕輪胎磨損。 （ 4）從動(dòng)橋的質(zhì)量應(yīng)盡可能小：以減少非簧上質(zhì)量，提高汽車(chē)行駛平順性。 合理優(yōu)化前梁、轉(zhuǎn)向節(jié)、等零部件的結(jié)構(gòu)，使各個(gè)部分零件能夠合理的配合，以適應(yīng)復(fù)雜路況。盡可能降低整個(gè)橋身的質(zhì)量，從而減輕車(chē)的重量。并且對(duì)車(chē)輪輪轂進(jìn)行配合設(shè)計(jì)，使其與轉(zhuǎn)向橋合理配合達(dá)到靈活轉(zhuǎn)向的目的 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 10 設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu) 參數(shù) 構(gòu)參數(shù)選擇 轉(zhuǎn)向橋設(shè)計(jì) 參數(shù)參照 表 2表 2車(chē)總質(zhì)量 N） 前軸軸載質(zhì)量 N） 汽車(chē)質(zhì)心至前軸中心線(xiàn)距離 汽車(chē)質(zhì)心至后軸中心線(xiàn)距離 L2(軸距 L（ 汽車(chē)質(zhì)心高度hg(前鋼板彈簧座中心距B(24250 11100 1800 1120 3025 540 720 主銷(xiāo)中心距B(前輪距B1(車(chē)輪滾動(dòng)半徑 rr(主銷(xiāo)內(nèi)傾角 主銷(xiāo)后傾角 前輪外傾角 a 前輪前束 1330 1460 314 6 2 1 2 4 動(dòng)橋總體 結(jié)構(gòu)選擇 本前橋采用非斷開(kāi)式轉(zhuǎn)向從動(dòng)橋 定前橋具體結(jié)構(gòu)型式 （ 1）前軸結(jié)構(gòu)形式：工字形斷面加叉形轉(zhuǎn)向節(jié)主銷(xiāo)固定在前軸兩端的拳部里。 （ 2）轉(zhuǎn)向節(jié)結(jié)構(gòu)型式：整體鍛造式。 （ 3）主銷(xiāo)結(jié)構(gòu)型式： 圓柱 實(shí)心主銷(xiāo)。 （ 4）轉(zhuǎn)向節(jié)止推軸承結(jié)構(gòu)形式：止推滾柱軸承。 （ 5）主銷(xiāo)軸承結(jié)構(gòu)形式：滾針軸承 （ 6）輪轂軸承結(jié)構(gòu)形式：?jiǎn)瘟邢蛐那蜉S承 （ 7）前輪定位角選擇見(jiàn)表 1 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 11 軸強(qiáng)度計(jì)算 軸受力分析簡(jiǎn)圖 如圖 3示： 圖 3 轉(zhuǎn)向從動(dòng)橋在制動(dòng)和側(cè)滑工況下的受力分析簡(jiǎn)圖 in of 制動(dòng)工況下的彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖； 2 側(cè)滑工況下的彎矩圖 1 - of - 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 12 軸載荷的計(jì)算（分三種工況分析） 一、緊急制動(dòng) 汽車(chē)緊急制動(dòng)時(shí)，縱向力制動(dòng)力達(dá)到最大值，因質(zhì)量重新分配，而使前軸上的垂直載荷增大，對(duì)后輪接地點(diǎn)取矩得 取路面附著系數(shù) =制動(dòng)時(shí)前軸軸載質(zhì)量重新分配分 配系數(shù) 12 = 3 垂直反作用力： 1=7437N 橫向反作用力： 1r= 21 3 二、側(cè)滑 汽車(chē)側(cè)滑時(shí)，因橫向力的作用，汽車(chē)前橋左右車(chē)輪上的垂直載荷發(fā)生轉(zhuǎn)移。 （ 1）確定側(cè)向滑移附著糸數(shù)： 在側(cè)滑的臨界狀態(tài)，橫向反作用力等于離心力 F 離，并達(dá)到最大值 F 離=1 ,1 ，為保證不橫向翻車(chē)，須使 V 翻 ，則 有： ，所以 到 = 2）對(duì)車(chē)輪接地點(diǎn)取矩 垂直反作用力： Z )121(2 11 = )21(211100 =8436N Z )121(2 11 =2664N （ 3 橫向反作用力 )121(2 1 )121(2 1 3 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 13 三、越過(guò)不平路面 汽國(guó)越過(guò)不平路面時(shí)，因路面不平引起垂直動(dòng)載荷，至使垂直反作用力達(dá)到最大值 取動(dòng)載荷系數(shù)因?yàn)槭禽d貨汽車(chē)所以 = 3 8 7 521 1 1 0 11 N （ 3 載荷計(jì)算結(jié)果列表，如下表 3 表 3 單位 N 緊急制動(dòng) 437 滑 436 664 1r 過(guò)不平路面 13875 軸 彎矩及扭矩 計(jì)算 軸斷面分析圖 由于前軸為不規(guī)則工字型鋼鍛鑄形成，因此前軸的受力點(diǎn)是變化的，必須取點(diǎn)分段進(jìn)行設(shè)計(jì)與力的校核。 選擇下述 三 個(gè)部位計(jì)算分析其斷面的彎矩、扭矩 如下圖 3示 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 14 圖 3 三 個(gè) 不同的斷面 部位計(jì)算分析其斷面的彎矩、扭矩 of of 斷面位于鋼板彈簧座內(nèi)側(cè)，屬于前軸中部最弱部位。此斷面內(nèi)彎矩最大（鋼板彈簧座可視為梁的固定端）， 故兩鋼板彈簧之間這段梁可不考慮受扭） B 斷面處的彎矩，扭矩均較大 C 斷面位于梁端，此斷面內(nèi)扭矩最大，而彎矩最小 各斷面的計(jì)算參數(shù)如下表 3 3數(shù) A B C 斷面長(zhǎng)度 L 334 250 166 斷面高度 h 136 128 0 個(gè)斷面彎扭矩計(jì)算 （分三種工況分析） 一、 緊急制動(dòng) 垂直面內(nèi)彎矩 1M 水平面 內(nèi)彎 矩 1 （ 3 上式中 應(yīng)與 A、 B、 C 斷面分別帶入 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 15 鋼板彈簧外側(cè)扭矩 1 r iM n X r h（ 3 上式中 應(yīng)與 A、 B、 C 斷面分別帶入 二、側(cè)滑 左側(cè)各斷面垂直面內(nèi)彎矩 1 1 1 1 1 r Z Y ) ( r h ) （ 3 上式中 Li,入值與緊急制動(dòng)時(shí)一致 三、 越過(guò)不平路面 垂直面內(nèi)彎矩 1 L（ 3 式中 入與上面計(jì)算中一致 彎扭矩計(jì)算結(jié)果如下表 3示： 表 3單位： N） 結(jié)果 工況 A B C 緊急制動(dòng) M 2483958 1859250 301475 n 滑 M 不平路 M 4634250 3468750 2303250 面系數(shù)計(jì)算 A A 工字形斷面前軸 斷面簡(jiǎn)圖 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 16 本汽車(chē)前軸簡(jiǎn)化為換算斷面形狀后如圖 3 所示 圖 3前軸簡(jiǎn)化后 c 斷面 計(jì)算圖 c 圖 計(jì)算斷面 系 數(shù) 一、求 如 圖 3所示 1） 垂直面 內(nèi)抗彎斷 面 系 數(shù) 666 73366667633313 H I= 3 2） 水平面 內(nèi) 抗彎斷 面 系 數(shù) （3 7 9 4 2 0 . 1 6676 37136713262 33331 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 17 二、 B 斷面 換算斷面簡(jiǎn)圖如圖 4 圖 3軸 B 斷面計(jì)算簡(jiǎn)圖 ） 垂直面內(nèi)抗彎斷面系數(shù) B 斷面為上，下翼緣不等長(zhǎng)的工字形斷面。計(jì)算其垂直面內(nèi)抗彎斷面系數(shù)的關(guān)系是確定出形心軸坐標(biāo)。 形心軸 坐標(biāo)： 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 18 =)2/(*)()2/1(2/1*121112211 （ 3 =2= H1= （ 3 該斷面對(duì)形心軸的慣性矩： （ 3 2） 上翼面的抗彎斷面系數(shù)： 上（ 3 3） 下翼面的抗彎斷面系數(shù)： （ 3 4） 水平面內(nèi)抗彎斷面系數(shù)： 432132311311 7 4 2 6 4 6 . 1)(31 12下3323132 8 8 9 6 . 3 9)(6 1買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 19 （ 3 5） 抗扭斷面系數(shù) 由經(jīng)驗(yàn)公式得 （ 3 467(0470()2(131432467672584921 8 . 91)3467(0470(買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 20 三、 C 斷面 C 斷面計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖 如圖 3 前軸 -5 of a ）垂直面內(nèi)，水平面內(nèi)抗彎斷面系數(shù)： （ 3 2）抗扭斷面系數(shù)： （ 3 各斷面尺寸參數(shù)見(jiàn)表 3 表 3 單位： 76 94 6 60 1t 13 13 b 76 58 43 3224322 0 2 3 7 86524363334 9 1 0432 6 3.0 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 21 1b 63 44 2t 13 13 t 13 42 h 37 40 H 66 70 52 斷面系數(shù)計(jì)算結(jié)果列表見(jiàn)表 3 表 3 單位： 3 6024.7 力 計(jì)算 一、 汽車(chē)緊急制動(dòng)時(shí) 垂直面內(nèi)彎曲應(yīng)力 （ 3 水平面內(nèi)彎曲應(yīng)力 （ 3 合成應(yīng)力 合（ 3 計(jì)算 扭轉(zhuǎn)應(yīng)力： 在矩形長(zhǎng)邊中點(diǎn)上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 3 在矩形短邊中點(diǎn)上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 m （ 3 工字形斷面中所產(chǎn)生的最大應(yīng)力和最大扭轉(zhuǎn)應(yīng)力是作用在梁斷面上的不同買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 22 點(diǎn) 處 。 對(duì) 于 上 翼 面 長(zhǎng) 邊 中 點(diǎn) ， 其 相 當(dāng) 應(yīng) 力 ： 22 3 合d（ 3 二、 汽車(chē)側(cè)滑時(shí) 垂直面彎曲應(yīng)力 三、 汽車(chē)越過(guò)不平路面時(shí) 垂直面彎曲應(yīng)力 應(yīng)力值計(jì)算結(jié) 果如 表 3示 ： 表 3 單位： 28 /10 急制動(dòng) 6.7 1.8 d 滑 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 23 越不平路 1 軸材料的許用應(yīng)力 一、 材料： 30 調(diào)質(zhì)硬度 ： 281 )/( 2 800 937 二、 許用應(yīng)力： )合 圖 4轉(zhuǎn)向節(jié)、主銷(xiāo)、及轉(zhuǎn)向節(jié)襯套的受力計(jì)算用圖 算 所需 作用力 11Z 、 11X 、 11Y 按表 1值 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 24 面系數(shù)計(jì)算 取輪轂內(nèi)軸承根部處指軸為計(jì)算斷面 7 832 363233 （ 4 矩計(jì)算 一、 緊急制動(dòng)時(shí) 221211 （ 4 二、 側(cè)滑時(shí) 1 6 8 5 4 5 03 1 45 9 0 5208 4 3 611111 （ 4 三、 超越不平路面時(shí) 2 7 7 5 0 0201 3 8 7 511 （ 4 力計(jì)算 一、 緊 急 制 動(dòng) 7 8 1 5 4 9 （ 4 二、 側(cè)滑時(shí) 7 81 6 8 5 4 5 0 （ 4 三、 越 不 平 路 面 時(shí) （ 4 彎矩、應(yīng)力計(jì)算結(jié)果列表見(jiàn)表 4 4文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 25 功 況 M 緊急制動(dòng) 滑 越不平路 277500 向節(jié)的材料、許用應(yīng)力及強(qiáng)度校核 轉(zhuǎn)向節(jié) 材料 選用 ： 40用應(yīng)力 s 查 2/980 ) 5 主銷(xiāo)設(shè)計(jì) 在制動(dòng)和側(cè)滑工況下，在轉(zhuǎn)向節(jié)上、下襯套的中點(diǎn)，即與輪軸中心線(xiàn)相距分別為 c,d 的兩點(diǎn)處，在側(cè)向平面和縱向平面內(nèi)，對(duì)主銷(xiāo)作用有垂直其軸線(xiàn)方向的力。 在汽車(chē)制動(dòng)工 況下的計(jì)算 地面對(duì)前輪的垂向支承反力 引起的力矩 位于通過(guò)主軸線(xiàn)的側(cè)平買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 26 面內(nèi)并在轉(zhuǎn)向節(jié)上、下襯套中點(diǎn)處垂直地作用于主銷(xiāo)的力 c+d）所平衡，故有 ( 11dc 97437=7590 N (3制動(dòng)力矩 位于縱向平面內(nèi)并作用于主銷(xiāo)的力 形成的力偶 c+d）所平衡，故有 c+d） =(c+d) =7437 314/（