汽车前桥设计说明书

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1、一、概述车桥通过悬架与车架连接，支承着汽车大部分重量，并将车轮的牵引力或制动力，以及侧向力经悬架传给车架。为了便于与不同悬架相配合，汽车的车桥分为整体式和断开式两种。按使用功能划分，车桥又可分为转向桥、转向驱动桥、驱动桥和支持桥。本文设计的是JY1061A型采用前置后轮驱动的载货汽车前桥，因此该前桥作为从动桥。从动桥的功用：从动桥也称非驱动桥，又称从动车轴。它通过悬架与车架（或承载式车身）相联，两端安装从动车轮，用以承受和传递车轮与车架之间的力（垂直力、纵向力、横向力）和力矩。并保证转向轮作正确的转向运动。1、设计要求：（1）保证有足

2、够的强度：以保证可靠的承受车轮与车架之间的作用力。（2）保证有足够的刚度：以使车轮定位参数不变。（3）保证转向轮有正确的定位角度：以使转向轮运动稳定，操纵轻便并减轻轮胎的磨损。（4）从动桥的质量应尽可能小：以减少非簧上质量，提高汽车行驶平顺性。通过对CJ1061A型前桥的设计，可以加深我们的设计思想，即：（1）处理好设计的先进性和生产的可能性之间的关系；（2）协调好产品的继承性和产品的“三化”之间的关系。2、结构参数选择JY1061A型汽车总布置整车参数见表1：表1汽车总质量Ga（N）前轴轴载质量G1（N）汽车质心至前轴中民线距离L1

3、（mm）汽车质心至后轴中心线距离L2(mm)轴距L（mm）汽车质心高度hg(mm)前钢板弹簧座中心距B〞(mm)58359207272133117533081060780主销中心距B′(mm)前轮距B1(mm)车轮滚动半径rr(mm)主销内倾角β主销后倾角ﻻ前轮外倾角a前轮前束（mm）141515844808°2.5°1°2162.1、从动桥结构形式本前桥采用非断开式转向从动桥2.2、选择前桥结构型式及参数（1）前轴结构形式：工字形断面加叉形转向节主销固定在前轴两端的拳部里。（2）转向节结构型式：整体锻造式。（3）主销结构型式:圆柱实

4、心主销。（4）转向节止推轴承结构形式：止推滚柱轴承。（5）主销轴承结构形式：滚针轴承（6）轮毂轴承结构形式：单列向心球轴承2.3、前轮定位角本型前轮定位角选择见‘表1’二、前桥强度计算1、前轴强度计算1.1、前轴受力简图如图1所示：图1汽车向左侧滑时前轴受力图1.2、前轴载荷计算ⅰ）紧急制动16工汽车紧急制动时，纵向力制动力达到最大值，因质量重新分配，而使前轴上的垂直载荷增大，对后轮接地点取矩得取路面附着糸数Ф=0.7制动时前轴轴载千质量重新分配分配糸数m1===1.63垂直反作用力：Z1l=Z1r==16891.6N横向反作用力：X

5、1l=X1r=Ф=11824.1Nⅱ）侧滑汽车侧滑时，因横向力的作用，汽车前桥左右车轮上的垂直载荷发生转移。（1）确定侧向滑移附着糸数：在侧滑的临界状态，横向反作用力等于离心力F离，并达到最大值F离=,Ymax=G1Ф′,为保证不横向翻车，须使V滑

6、=2.5N载荷计算结果列表，如下表2：表2单位N紧急制动Z116891.6X111824.1侧滑Z1l19360.5Z1r1346.5Y1l12584.3Y1r875.2越过不平路面Z1′25883.751.3、弯矩及扭矩计算①选择下述四个部位计版式其断面的弯矩、扭矩Ⅰ-Ⅰ断面位于钢板弹簧座内侧，属于前轴中部最弱部位。此断面内弯矩最大（钢板弹簧座可视为梁的固定端），故两钢板弹簧之间这段梁可不考虑受扭）Ⅱ-Ⅱ断面位于钢板弹簧座外侧附近，此断面内就弯矩最大，而扭矩最小Ⅲ-Ⅲ断面处的弯矩，扭矩均较大Ⅳ-Ⅳ断面位于梁端，此断面内扭矩最大，而弯

7、矩最小各断面示意图如图1各断面的计算参数如下表3表3`参数车型L1L2L3L4h1h2h3h4JY1061402316167138129125340②各断面弯扭矩计算如下ⅰ）紧急制动垂直面内弯矩M′=Z1li16水平面内弯矩M〝=Xli上式中Li对应与Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ、Ⅲ-Ⅲ、Ⅳ-Ⅳ断面分别带入L1、L2、L3、L4钢板弹簧外侧扭矩Mn=X上式中hi对应与Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ、Ⅲ-Ⅲ、Ⅳ-Ⅳ断面分别带入h1、h2、h3、0。ⅱ）侧滑左侧各断面垂直面内弯矩=Z1l-Y1l(rr-hi)上式中Li,hi带入值与紧急制动时一致ⅲ）越过不平路面垂直面

8、内弯矩Mˊ=Z1ˊLi式中Li带入与上面计算中一致弯扭矩计算结果如下表4表4单位N结果工况Ⅰ-ⅠⅡ-ⅡⅢ-ⅢⅣ-Ⅳ紧急制动6790423533774628208972331041475328837364161974625