课程设计hz140tr2后置旅游车底盘车架

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1、课程设计--HZ140TR2后置旅游车底盘车架一.设计目的本课程设计的目的是在于系统学习完材料力学之后，能结合工程中的实际问题，运用材料力学的基本理论和计算方法，独立的计算工程中的典型零部件，以达到综合运用材料力学的知识解决实际问题的目的。同时，可以使学生将材料力学的理论和现代计算方法及手段融为一体。既从整体上掌握了基本理论和现代的计算方法，又提高了分析问题、解决问题的能力，又为后继课程（零件、专业课等）打下基础，并初步掌握工程中的设计思想和设计方法，对实际工作能力有所提高。具体的有以下六项：1.使学生的材料力学知识系统化完整化；2.在全面复习的基础

2、上，运用材料力学知识解决工程中的实际问题；3.由于选题力求结合专业实际，因而课程设计可以把材料力学知识与专业需要结合起来；4.综合运用以前所学习的各门课程的知识，使相关学科的只是有机的联系起来；5.初步了解和掌握工程实践中的设计思想和设计方法；6.为后续课程的教学打下基础。二，设计题目HZ140TR2后置旅游车底盘车架简化后如下图所示。满载时，前部受FA重力作用，后部FB受到重力作用，乘客区均布载荷为（含部分车身重），梁为变截面梁。计算过程重忽略圆角的影响。并把梁抽象为等厚度闭口薄壁矩形截面的阶梯梁。材料的弹性模量E、许用应力[σ]及有关数据由下面数

3、表给出。1.计算前簧固定端C处，前簧滑板D处、后簧固定端F处、后簧滑板G处的支反力。2.画出车架的内力图。3.画出各截面上弯曲正应力最大值沿轴线方向的变化曲线。4.用能量法求出车架最大挠度fmax的值及所发生的截面，画出车架挠曲线的大致形状。5.若壁厚t不变，取h/b=1.5，按等截面梁重新设计车架截面尺寸。三，设计计算过程以下计算q=16000N/mFA=2680NFB=5300N1，计算前簧固定端C处，前簧滑板D处，后簧固定端F处，后簧滑板G处的支座反力。由题意和图形克制，此结构为三次超静定，由于水平方向力为零，故可化为二次超静定。如图0，去掉C

4、处的约束，建立静定基：（图0）由于C处的竖直位移为零，所以有f0=0;分别作出FA,FB,FC,FG,q单独作用下引起的弯矩图，并作出C点单位力作用下的弯矩图，利用公式，对弯矩图的每一个部分分别应用图乘法，然后求出其总和。于是可得：①Fa单独作用（图1）（图1）②q单独作用（图2）（图2）③Fc单独作用（图3）（图3）④Fb单独作用（图4）（图4）⑤Fg单独作用（图5）（图5）⑥作用在C点的单位力单独作用（图6）（图6）由所画图形，结合图乘法，即图1，2,3,4,5分别于图6相乘可得：∆1=7236×1.6×(1-0.407)2×23×1.6+723

5、6×1.6×0.407×0.5×1.6+7236×3.1×0.5×23×1.6EI=-19394.82EI∆2=-32120.5EI∆3=1.6×1.6×Fc×0.5×23×1.6+1.6×1.6×Fc×3.1×1/3×1.6EI=4FcEI∆4=Fg×1.6×3.1×12×13×3.1EI=1.3FgEI∆5=Fb1.6+2.1×3.1×0.5×13×1.6EI=-16211EIƒC=∆1+∆2+∆3∆4+∆5=0所以：1.3Fg+4Fc=67727.32……………………………………..同理，在G点加载一单位力，作出其力矩图（图7）（图7）将图1~

6、5分别和图7图乘可得：∆’1=7236×3.1×0.5×13×1.6EI×(-1)=5981.76EI∆’2=19200÷3+1260×3.1×0.8+20480×1.6×13×34×1.6EI=32120.53EI∆’3=1.6Fc×3.1×0.5×13×1.6EI=1.3FcEI∆’4=4FgEI∆’5=-53908EIƒG=∆’1+∆’2+∆’3+∆’4+∆’5=0所以：1.3FC+4FG=92010.29……………………………………….联立以上两个方程，解得：FC=10572.5NFG=19566.5N由F=0Mf=0得，解得FD=43158

7、NFF=35483N1，画出车架的剪力图，如图所示（图7）（图7）车架弯矩图（图8）（图8）3.画出截面上正应力最大值沿轴线方向的变化曲线。因为所以σ的变化曲线与M图相似，但由于C点和G点处截面面积有突变，故在这两点应力有突变，变化曲线如下图（图9）所示：（图9）4.用能量法求出车架最大挠度fmax的值以及所发生的截面，画出车架挠曲线的大致形状。由能量法可知，最大挠度在剪力为零处取得，即为A,B,M,N,K点其中M距离A点1.6,N距离A点4.5，K距离A点6.2现求这五个点的挠度：(1)A点的挠度：在A点加一个向下的单位力，并作出其弯矩图（图10）

8、，如下（图10）所以：a.将图10与图1图乘可得，代入数值计算可得，∆1=-2948×1.1×0.5×23×