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

2、转向运动。1、设计要求:(1)保证有足够的强度: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

3、: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(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

4、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

5、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:X1l=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、360.5NZ=1346.5N横向反作用力Y1l=12584.3NY1r=875.2Nⅲ)越过不平路面16汽国越过不平路面时,因路面不平引起垂直动载荷,至使垂直反作用力达到最大值取动载荷糸数=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

7、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

8、、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

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