半挂车后轴受力分析和强度计算

1、| 维普资讯 h ttp:/半挂车后轴受力分析和强度计算武汉工学院史嬰起° C汉阳持种汽车制连T7 了东以村 Ij 1讣、 ?摘鬓 对丰桂车在各时杼瑕条臀下的后轮轴的受力狀配进柠T分浙，井进竹了覆度计畀"山慷舍理逾掙后粕轴的蜗料犯截面冊农* j的水平牵引力为尸心“主題阿半挂廿后轮轴纣拐；抑»*»*| 维普资讯 h ttp:/m 甲=i 2Ztrflt 則后轮轴总成是半挂车的主要承载装置 由于半挂车在不同的路面上行验时后轮轴 各址的应力状况也不同，因此要精确地计算 半挂车行驶时的应力大小是很困难的口虽然 有限元法对后轮轴进行设计计算能获得满意 的效果，但需

2、大型电子计算机，其计算费用昂 贵。最普通的是运用工捏力学的原理进行计 算*此法简单易行计算结果可靠"即把后轮 抽看成是一简支梁，取动载荷系数K动=Z 5 时満负荷作用下,后轮轴各截面（弹簧座处 轴头与轴管埠接处J的最大应力不超过材料 的许用应力“半挂车后轮轴的轴管截面有圆形和正方 形考虑到提高唇轮轴的强度和礙瞬能力'轴 管的就面多为正方形且为冲压而成的两凹 形槽钢焊接在一起，釉管的两端面与袖头焊 接。釉头与内、外轴承的内径相配合罐毂与 內卜轴祇的外轻相配合，商动器总成的制动 鼓通过縹栓与轮毂连接，制动蹄见通过制动 调整臂与气室相连亠2半挂车臥最龙奉引力在平畫路面上直红 行驶时

3、后轮轴的强度计尊21后轮轴的臺力分析图I为半挂车直线行駛时后轮轴載荷支 承情况载荷G支承于两钢板弹簧座上，由 此而引起的左、右后轮上的地面垂直反力为 夸，井沿两轮胎的中心线垂直向上，轮轴承受* 14ffi1半硅车后轮粒上柞用力22石轮轴承受的各种力矩Z 2. 1后轮上的地面垂直反力所产生的两 钢板弹簧座之间的垂直方向的弯矩和 邑亍也.WmM式中 咖汽车加速行驶时后轮袖的质 量转移粟数半挂车取1，4的个车轮的总重力,N足一轮距若为双胎.则轮距为两双 胎中线之间的距离unb.钢板弹簧座中心距,m22. 2由牵引力F膛对后轮轴产生的水平方 向的弯矩胚叩（M测=*专尽-比儿M * m 式门）产主的合成

4、弯矩皿和Afsr = y/jgf + 厚-N m <3；19541专川汽车2.2-3石轮轴轴管危险截面的应力计算 百轮轴的危险截面通常在钢板弹貸座附 近.此处的弯曲应力时毘大；10'- N/mm- 14)式中 W_钢板弹簧座附近危险截面处的 弯曲截面系数*mm，合成弯矩* NmZ 2. 4后轮轴轴骨的弯曲截面系數计算S2馬池枪軸管就甌欄图图麦为轮轴轴管的截面简图该截面面 积可看作是面积为分的大正方形减去面积 为护的小正方形后形成的组合面积由于 大、小正方形面积的水平形心轴X X啟合， 因此'这两个组合面积对水平形心轴X-X 的惯性矩打为：f/胪4匸、人=立辽mm151方管

5、轴截面面积形心在Y轴上的坐轿 位置为，y. = y mm16)方管轴的弯曲截面系数为，W = -/r t mmJ<7)卫mu而将式(5几访)代人式灯人得W =亠2'冏、mm1 18) 5a当合感弯矩肱比和材料的许用应力确定 后便可利用式14)求出柚管的弯曲截面系数 19购4专用汽车必二对于给定轴的截面形状，可以通过載面系 数IV计算出豔面尺寸。3 半挂年在不平路面上直罐行驶时后轮轴 的强度计算半挂车在不平路面上直线行驶过程中处 于颠簸的扳动状态后轮轴除承受静载荷外* 还承受半挂车因道路不平引起的冲击载荷, 在这两种载荷共同作用下，右轮轴产生弯曲 应力oari旷询=K * 0sN/

6、mm2 式中K耶动载荷湊数，对于半挂车心乍.5刃即一后轮轴静弯曲应力.N/mma4 半挂车紧l制动时后枪轴的强度计算图3为半挂车紧急制动时的受力情况， 応为地面总制动力而2 * L Gfl * Ll xt *(10)£3半挂车在紧魚制动时的受力简图将式C1打代人中得t式中G半珪车满载时总重力，NL半挂车轮轴至牵引车驱动轮紬 线间的距离,mL. 半挂车质心至牵引车验动轮柚 线间的距离an洛一半挂车质心高呂一重力加速度.m/s2乜_ j I.凤一血半桂车漿急制动时在后轮轴两钢板弹 竇座之阖的垂直方向的弯矩咖为：»*»*| 维普资讯 h ttp:/式中 Z3 半挂车转弯

7、时在轮胎上产生的 AS向力nP轮胎侧滑时附着系数取尸10制动力使后轮柚产生在水平面内的弯矩胚曲=爭护瓦2勺,n皿(4) 式中 申一车轮与路面的附着系数，尸6 7 6 B冰半挂车紧急制动时的质量转 移系数*也"产I： 1 一劣厂气St按式求合战弯矩肱再按式(4)求 后轮轴钢扳弹簧座附近危险赧面处的弯曲应 力.钢板弹賞座的外侧部分同时还承受制 动力所引起的转矩M沖| 维普资讯 h ttp:/式中齐轮胎滚动半径m钢根弹賛附近危险徽面的扭转应力G Mar =肓厂 lOt N/mm5(163式中 一后轮轴危险載面的扭转截面系数+后轮轴轴骨戯面若为正 方形则ws2(a-$r<见 图刘后轮轴

8、在钢板萍簧座附近危险裁面处的 弯曲及扭转的合成应力为：肚砂=V<f + 3r3 N/mm2 <17> 式中 g钢板弹賢座附近危险就面处 的弯曲应力*按式求宙5半挂车转蛮受址大割向力时后轮抽的强 度计尊半挂车满载转弯且处于恻韶临界状态. 在该条件下与侧翻方向相反的车轮上的垂直 反力曹等于零时*该侧车轮开始脱离地面 其侧向反作用力凭左亦自燃为零，这时另一 側车辂上的侧向反作用力匕右及垂直反力 等最大。此时后轮轴的危险截面是在轴头內 轴承的里端A-A处如图4所示"由于半挂车处于恻髀临界状态叽匚形 N图4后轮科上的柞用力后轮轴轴头內轴承的里端A-A截面处的径向支承力5?为】

9、"*民=字(白一刃十卩&N(1S >式中 rr轮胎的緩动半径* m金一轴头内、外轴承位的径向支承力 吴、，之间的水平距离*mb 一轴头内軸承位的径向支承力5 = 与后轮上的地面垂直反力之间 的水平距离.mtt® A-A处弯癒为M昭亠 a Gt(tprr 6>, N * m (19) 截面A-A处弯曲应力为：=用“一“ * 1C N/mm3 C20) W rFA-A式中轴头截面A-A处弯曲截 面系数，mm?截面A-A处剪切应力为；环一a 0 铢、N/nunf (21)| 维普资讯 h ttp:/19944专用汽丰| 维普资讯 h ttp:/A1自卸汽车举升

10、机构受力分析计算法武汉工学院王无良常恐勤L一一湖北专用汽车制邀厂 黄瓦基自却汽车举廿机柏在任一举开晞时各杆杵愛方分靳耒用了于輕序播炉蛋*tD式.D式.T A.TTA>F式芈升机构进杆了冷斬计鼻"诅明于痙序芟和进菲有通岡性好、编制讨算瞿序葡举等优点.运用朴此化设计熄程序的常要.| 维普资讯 h ttp:/分析子程序V（1）主期词自卸汽车 倾卸机构 J 1在设计自卸汽车举弃机'新:#k举升油 缸所需最大推力*进行举升机构各杆件强度 计算时自卸汽车举升机构在任-举升角时 的各杆件（包括举升油缸）的受力必须进行分 析特别是在进行举升机构优化设计过程中， 必须找到一种通用性好编程

11、序简卑*适合于 各种类型举升机构的数学力学分折模型©这里将齐绍一种解析分析方法*称这种 方法为子程序或函数）组合法“将针对不同 类型的举升机构通过预先定义的子程序（或 函数）按不同的顺序排列、组合.结合静力学 分析，便能完成各种类型的自卸汽车举升机 构在任-举升角时的各杆件受力分析口 1子程序（函數）的定义1- 1 ZJCZodG#）子程序可（吐.为上）定义为点Q,恥与 坐标原点02连线绕坐标原点转过B桶?'7后，求该点转过&甬后的坐标（工"弘儿氛工力）按解析几何中的转角公式实现，jfj = 了矗 in 日）=howinM + yjcasffI* 2 JPG

12、 1 （.Jf11yi Xjtyn子程序JFC I （4，】a*.兀*厶恥、定义为已知两定点的坐标（小*力人业, 及两定长杆件长度厶 S以（工2“为國 心厶为半径划弧.以点（劲,旳）为圆心，厶 半径划弧t两弧交点为"oqQ求两弧交点 坐标（jt| ! JPd ） flJFC I （工LL、比*乙叮丈U 9 M）通过 求解二元二次方程组来实现J 5 可护 + 5 >1V =1 ）2 + S >j）J =| 维普资讯 h ttp:/| 维普资讯 h ttp:/式中 A -轴头A A处截面面积,截面A-A处合成应力为5f = V-aa -b 3rLAtN/mma （22）式（4）.（9）,（15）.（17）X20）.（21）的值 均应小于轮轴材料的许用应力°6结東语对半挂车后轮轴的强度进行计算时'