汽车前桥设计说明书-副本

汽车前桥设计说明书副本PAGEPAGE1汽车设计课程设计(论文)题目:HX6850前桥设计说明书学生姓名专业_车辆工程学号_班级_2009级2班指导教师成绩_工程技术学院2012年6月目录汽车总质量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)91385295472937140043001170740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）148017004858°1.5°1°102.1、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（1）前轮定位角的作用：前轮定位的作用是减小前轮偏转时的阻力矩，使转向操纵轻便、灵活，且使前轮具有自动回正的作用，保证拖拉机直线行驶的稳定性，减少轮胎磨损。（2）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1.2、前轴载荷计算1）紧急制动2）侧滑3）越过不平路面载荷计算结果列表1.3、弯矩及扭矩计算1）紧急制动2）侧滑3）越过不平路面弯扭矩计算结果4)断面糸数计算a)断面简图b)计算断面糸数2）Ⅱ--Ⅱ断面（1）算断面简图（2）垂直面内抗弯断面系数(3)水平面内抗弯断面系数(4)抗扭断面系数3)Ⅲ-Ⅲ断面(1)换算断面简图如图5(2)垂直面内抗弯断面系数(3)水平面内抗弯断面系数：(4)抗扭断面系数4)Ⅳ-Ⅳ断面(1)画出断面简图(2)垂直面内抗弯断面系数：(3)水平面内抗弯断面系数：(4)抗扭断面系数：5)各断面尺寸参数见表5：（5）应力计算1)汽车紧急制动时2)汽车侧滑时3)汽车越过不平路面时应力值计算结果列表HX6850A前轴材料的许用应力2、转向节强度计算2.1、截面系数计算2.2、弯矩计算A紧急制动时B侧滑时C超越不平路面时2.3、应力计算A）紧急制动B）侧滑时C）超越不平路面时弯矩、应力计算结果列表2.4、转向节的材料、许用应力及强度校核3主销强度计算3.1、主销作用力计算简图如图63.2、计算载荷3.3、弯矩计算3.4应力计算3.5、主销材料及许用应力三结论四参考文献Z=945.50N横向反作用力Y1l=19449.02NY1r=642.94N3）越过不平路面汽车越过不平路面时，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。载货汽车取动载荷糸数=2.0N载荷计算结果列表，如下表2：表2单位N紧急制动Z123489.87X116442.91侧滑Z1l28601.50Z1r945.50Y1l19449.02Y1r642.94越过不平路面Z1′295471.3、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L1L2L3L4h1h2h3h4HX6850480390250155113113300②各断面弯扭矩计算如下1）紧急制动垂直面内弯矩水平面内弯矩上式中Li对应与Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ、Ⅲ-Ⅲ、Ⅳ-Ⅳ断面分别带入。钢板弹簧外侧扭矩上式中对应与Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ、Ⅲ-Ⅲ、Ⅳ-Ⅳ断面分别带入。2）侧滑左侧各断面垂直面内弯矩上式中带入值与紧急制动时一致3）越过不平路面垂直面内弯矩式中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.mm结果工况Ⅰ-ⅠⅡ-ⅡⅢ-ⅢⅣ-Ⅳ紧急制动11275137.69161049.35872467.53640929.857892596.86412734.94110727.52548651.05Mn6116762.526116762.527481524.057974811.35侧滑6493.453919.56-1699.05-4999.61越不平路14182.5611523.335909.404579.794)断面糸数计算<A>A工字形断面前轴a)断面简图本汽车前轴简化为换算断面形状后如图3所示HX6850汽车前梁具工字形断面，两端为拳式、中部下沉。为便于各断面系数的计算，需将各实际断面形状简化为换算断面形状。简化时，突缘厚度取为平均值。图3前轴简化图b)计算断面糸数1)Ⅰ-Ⅰ断面如图3所示（1）垂直面内抗弯断面糸数（2）水平面内抗弯断面糸数

2）Ⅱ--Ⅱ断面（1）算断面简图如图4

图4II—II断面计算简图（2）垂直面内抗弯断面系数Ⅱ--Ⅱ断面为上，下翼缘不等长的工字形断面。计算其垂直面内抗弯断面系数的关系是确定出形心轴坐标。形心轴Xc-Xc的坐标：==40.30该断面对形心轴的惯性矩：上翼面的抗弯断面系数：下翼面的抗弯断面系数：(3)水平面内抗弯断面系数：(4)抗扭断面系数视工字形断面由几个矩形断面组成。引用材料力学关于“矩形及狭长形截面等直杆在纯扭转”时的公式进行计算，任一个矩形截面的和为：当；当；其中——矩形长边的长，——矩形短边的长——系数1.01.52.03.04.06.08.010.00.1400.2940.4570.7901.1231.7892.4563.1230.2080.3460.4930.8011.1501.7892.4563.1231.00.8590.7950.7530.7450.7430.7420.742对上方矩形截面，对中间矩形截面，使用插值法得，，对下方矩形，所以，3)Ⅲ-Ⅲ断面(1)换算断面简图如图5如图5III-III断面计算简图(2)垂直面内抗弯断面系数Ⅲ--Ⅲ断面为上，下翼缘不等长的工字形断面。计算其垂直面内抗弯断面系数的关系是确定出形心轴坐标。形心轴Xc-Xc的坐标：该断面对形心轴的惯性矩：上翼面的抗弯断面系数：下翼面的抗弯断面系数：(3)水平面内抗弯断面系数：(4)抗扭断面系数视工字形断面由几个矩形断面组成。引用材料力学关于“矩形及狭长形截面等直杆在纯扭转”时的公式进行计算，任一个矩形截面的和为：当；当；其中——矩形长边的长，——矩形短边的长对上方矩形截面，使用插值法得，，对中间矩形截面，使用插值法得，，对下方矩形，使用插值法得，，所以，4)Ⅳ-Ⅳ断面(1)画出断面简图(2)垂直面内抗弯断面系数：(3)水平面内抗弯断面系数：(4)抗扭断面系数：，使用插值法得，5)各断面尺寸参数见表5：单位：HX6850Ⅰ-ⅠⅡ-ⅡⅢ-ⅢⅣ-ⅣB7510875608440161620b75686565604430161625t152435h606025H92927070表6单位：Ⅰ-ⅠⅡ-ⅡⅢ-ⅢⅣ-Ⅳ82321.7485465.2454315.0353083.333045040147.7834008.8949291.6718142.49421697.6962958.33（5）应力计算a)计算公式1)汽车紧急制动时垂直面内弯曲应力水平面内弯曲应力合成应力扭转应力：在矩形长边中点上的扭转应力在矩形短边中点上的扭转应力工字形断面中所产生的最大应力和最大扭转应力是作用在梁断面上的不同点处。对于上翼面长边中点，其相当应力：2)汽车侧滑时垂直面弯曲应力3)汽车越过不平路面时垂直面弯曲应力应力值计算结果列表：表7单位：Ⅰ-ⅠⅡ-ⅡⅢ-ⅢⅣ-Ⅳ紧急制动136.96107.19108.1268.59259.20159.73120.8751.7186.06178.0185.91422.21290.79329.80191.35侧滑78.8845.86-31.28-94.18越不平路172.28134.83108.6586.28（6）HX6850A前轴材料的许用应力材料：45调质硬度：HB230—255：786—853许用应力：2、转向节强度计算作用力、、按表1-1取值2.1、截面系数计算取轮毂内轴承根部处指轴为计算断面2.2、弯矩计算A紧急制动时B侧滑时C超越不平路面时计算用参数HX6850，，2.3、应力计算A）紧急制动时B）侧滑时C）超越不平路面时弯矩、应力计算结果列表见表8表8功况M紧急制动860191.2352.69侧滑-8574720-525.23超越不平路88641054.302.4、转向节的材料、许用应力及强度校核材料HX6850A40MnB许用应力查YB6-71：3、主销强度计算3.1、主销作用力计算简图如图6如图6主销作用力计算简图主销受力计算参数见表9表9参数车行abceflnDhHHX6850A77.582.530562.5402.51934853842483.2、计算载荷计算时，忽略主销倾角的影响，并假定力的作用点位于主销衬套中点。A）、、按表1取值B）汽车紧急制动时力在主销的支承反力和。主销受到和u的作用，力u由下式求得：力在主销的两个支承上反作用力和力u在主销的两个支承上反作用力和由制动力矩的作用，在主销的两个支撑上产生反作用力和作用在主销上端的合力（图14）作用在主销下端的合力（图14）C)汽车侧滑时左主销上支承的反作用力左主销下支承的反作用力右主销上支承的反作用力右主销下支承的反作用力D）汽车越过不平路面时动载荷在主销上、下支承上产生的作用反力和。3.载荷、弯矩、应力计算结果列表见表11：88表11主销受力单位：NM单位：其余量单位：主销受力M紧急制动61397.73258704.66478.9354.1633.66侧滑26526.2744720.711878269.82348.8439.4524.52越过不平路面25391.951066461.9198.0722.4013.923.5、主销材料及许用应力HX6850:许用应力按力作静载荷计算时，三结论根据各应力计算结果，说明该汽车前桥满足强度要求及设计要求。四参考文献：1、《汽车设计》刘惟信2001.7清华大学出版社2、《汽车车桥设计》刘惟信2004.4清华大学出版社3、CA1080,NJ130,BJ130前桥总成图，零件图。4、《汽车设计》郭学讯，邓亚东2005.8人民交通出版社5、《汽车设计》吉林工业大学出版社王望予2004.5机械工业出版社6、《汽车构造》吉林大学汽车工程系陈家瑞2006.5人民交通出版社设计日志：6/17认真阅读前桥设计指导书，明确设计任务与要求，并对重要的地方进行标注和详细分析。对不对的地方认