设计-2T载货汽车前桥设计

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1、、前桥(从动桥)设计从动桥是用传递路面作用于作业机械的垂直力、纵向力和横向力的机构。装在从动桥上的从动轮，除支承部分车重外，述起导向作用。从动桥的一般受力情况，以垂直方向和水平方向的负荷最大。当作业机械静止吋，从动桥象一简支梁，两端支点在轮胎接地屮心的正上方，作业机械的重量作用在梁与车架的连接处。此时，从动桥主要承受弯曲力矩，用工字梁最为合理。但是对从动桥装有制动器当作业机械制动时，则它还有承受扭矩的作用，这样的话，宜采用圆形或长方形断面梁较合理。综合考虑以上因索，可根据结构与强度需要采用变断面梁。(一)、从动桥载荷的确定作业机械在水平路面直线行驶或制

2、动时，从动桥的受力情况是随作业机械重量、路面况、行驶速度、作业情况等因素的改变而改变的。如作业机械在崎岖不平的不平路上上行驶，要比在平坦路面直线等速行驶时的载荷人得多，并且多为冲击载荷。目前对于从动桥的强度设计，常通过以下三种严重工况求得其计算载荷：1、作业机械紧急制动吋，即产生最大制动力，而侧向力Y数值很小，可忽略不计：由附着条件决定的车轮最大切向力(纵向力)为x喰二Z】①式中①——车轮和路面的附着系数，一般取①=0.7；Z,个从动车轮所承受的垂宜反作用力，其值按制动工况的桥荷再分配进行计算。一般Z1=38%*Gtf=38%X(20+18.8)=14

3、.7(KN)所以Xmax=14.7X0.7=10.3(KN)2、发生横向滑移吋，即侧向力Y达到最大值，而纵向力X可忽略不计时：由附着条件决定的最大侧向力为Ymax=Z10.（1-2）式中①】——侧向附着系数，一般取①1=1Z.——一个从动车轮所承受的垂直反作用力，与上面和同。所以Ymax=14.7X1=14.7（KN）3、越过不平路面时，由动载荷引起的垂直反作用力Z】达最大值并假设无纵向力和向力作用。垂直反作用力的大小与道路不平度、轮胎弹性、行驶速度等有关，通常用动载荷系数来表示：Zimax=K"£（1-3）式屮Kd——动载荷系数，对重型作业机械可取K

4、”二2.5；G,——满载吋作业机械前桥的静负荷。G,=25%X38.8=9.7（KN）Zw=2.5X9.7X0.5=12.125（KN）以上计算都是考虑从动桥仅受一种载荷的情况，并认为左右轮载荷情况相等。如果遇到两种严重工况同时出现，则此时车桥的载荷应该是两部分载荷的合成。（二）、从动桥梁的设计图为从动桥简图，在总体布置中，车轮距B、重心高度及车轮动力半径.等都已确定，而支点C至车轮轮胎接地点的水平距离n=B/2,初步确定主销中心距B〃后，主销到轮胎接地点水平距离L二兰_巳，在参考同类型车2辆来确定车轮外倾角口（此角很小作图和计算时常可忽略不计）和注销

5、内倾角Po由于支点与车架成一整体，故可把此处看为固定端。然后按上述三种严重工况的受力情况来进行齐零部件的强度计算。1、紧急制动时，从动桥梁的受力情况是左右车轮受垂直力和纵向力。制动力为纵向力并达最大值。按公式（1・1）,左右车轮的纵向力为：Xi=X灯咏二X［吨=叮］①（1-4）式中“制动时而桥重量重新分配系数。所以X=X叭=X皿二晋■①二38%；38.8X07二5.2(KN)车轮上的垂直反力为：_38%x38.8_2=7.4(KN)可见，从动桥梁受&和乙的双向弯矩作用。有图6」可知交点C断面所受弯矩最大，但因该处截面尺寸较大，故应取较细的B・B断面进行

6、强度计算。图1.1垂宜面内的弯矩为：rm,G,M“=Z.n=—!―n"12=7.4X3x103=22.2x3(N^M)水平面内的弯矩为：SvmiGl.M“=X.n=—!―Ln(1)“12=5.2xlO3x3xO.7=10920(N・M)附着系数①通常取0.7,故MW>M'W,因而采用工字梁较为合理。这种断面具有较大的抗弯矩断面系数。因此，垂直而内的弯曲应力0“为:微=24.7x2(牛顿*)式屮wz扬:弯断而系数，按图6」英值为:w，M-加6H(1-9)0.78x0.953-0.64x0.653八八甘心=0.000096x0.95水平而内的弯曲应力为

7、:(1-10)（牛顿/米2）6B2x0.014x0.0783+0.065x0.01436x0.0780.00003合成弯曲应力为:ou=o“+o；=24.7x1(V+36.4x1eV=61.lxlO7(牛顿/米巧制动时，从动桥梁还承受扭矩的作用，可取A・A为危险断面，该处承受的扭Mr=X,rd(1-13)=5200X0.42=2184(N・M)因此，A・A断面的扭转应力匚为:_Mf_G}m}rdTWr2Wr(1-14)二2184+0.000006二26x10?(牛顿/米？)式屮Wr——抗扭断面系数，按图6.2其值为:p图1.2工字梁断面形状简图W厂2/

8、9($(H+2b)=2/9x0.0132(0.095+2x0.032)=0.000006由此可