文档介绍：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:
处理好设计的先进性和生产的可能性之间的关系;
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(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)
58359
20727
2133
1175
3308
1060
780
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)
1415
1584
480
8°
°
1°
2
、从动桥结构形式
本前桥采用非断开式转向从动桥
、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
、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
、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
、前轴载荷计算
ⅰ)紧急制动
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=
制动时前轴轴载千质量重新分配分配糸数m1===
垂直反作用力:Z1l= Z1r==
横向反作用力:X1l=X1r= Ф=
ⅱ)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<V翻,则有:,所以<,得到<=,取=
(2)对车轮接地点取矩
垂直反作用力:
Z==
Z=
横向反作用力
Y1l=
Y1r=
ⅲ)越过不平路面
汽引起垂直动载荷,至使垂直反作用力达到最大值
取动载荷糸数=
N
载荷计算结果列表,如下表2:
表2 单位 N
紧急制动
Z1
X1
侧滑
Z1l
Z1r
Y1l
Y1r
越过不平路面
Z1′
、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
L1
L2
L3
L4
h1
h2
h3
h4
JY1061
402
316
167
138
129
125
34
0
②各断面弯扭矩计算如下
ⅰ)紧急制动
垂直面内弯矩 M′=Z1li
水平面内弯矩 M〝=X