汽车前桥

1汽车前桥设计说明书一、结构参数选择1、EQ1060轻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)58800188161200240036001180780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）141516503958°2.5°1°22、从动桥结构形式本前桥采用非断开式转向从动桥3、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：国柱实心主销。（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4、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）前轴受力简图如图1所示：2图1汽车向左侧滑时前轴受力图（2）前轴计算载荷的计算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=0.8制动时前轴轴载千质量重新分配分配糸数m1=12Lhg=1175.106.18.0=1.631垂直反作用力：Z1l=Z1r=21Gm218816631.1=15350N横向反作用力：X1l=X1r=21GmФ=12280Nⅱ）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=gRVG21,Ymax=G1Ф′3，为保证不横向翻车，须使V滑V翻，则有：hggRBgR21，所以hgB21，得到06.12650.1=0.778，取=0.78（2）对车轮接地点取矩垂直反作用力：Z)121(211BhgGl=)65.165.006.121(218816=21952NZ)121(211BhgGl=3136N横向反作用力Y1l)121(21BhgG=21952NY1r)121(21BhgG=3136Nⅲ）越过不平路面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=2.5235202188165.22111GZZrlN载荷计算结果列表，如下表2：表2单位N紧急制动Z115350X112280侧滑Z1l21952Z1r3136Y1l21950Y1r3136越过不平路面Z1′235204(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L1L2L3L4h1h2h3h4EQ1060402316167138129125340②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〝=X1li上式中Li对应与Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ、Ⅲ-Ⅲ、Ⅳ-Ⅳ断面分别带入L1、L2、L3、L4钢板弹簧外侧扭矩Mn=X1上式中hi对应与Ⅱ-Ⅱ、Ⅲ-Ⅲ、Ⅳ-Ⅳ断面分别带入h2、h3、h4。ⅱ）侧滑左侧各断面垂直面内弯矩M1ˊ=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45表4单位N结果工况Ⅰ-ⅠⅡ-ⅡⅢ-ⅢⅣ-Ⅳ紧急制动Mˊ6794953.745341306.922822779.292332596.06M〞47564643783891219759441632816Mn4153034.704200362.855277075.555679363.8侧滑M1〞3369077.681652078.65-2306125.86-2069777.16越不平路Mˊ10415317.581868494326761.253575407.5(4)断面糸数计算AA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所示图3前轴简化图b)计算断面糸数i)Ⅰ-Ⅰ断面如图3所示①垂直面内抗弯断面糸数661636606172633313HhbBHWII=37003.47N.mm②水平面内抗弯断面糸数mmNBthBtWIIII.217447261236725.1226233331ⅱ）Ⅱ--Ⅱ断面①换算断面简图如图4图4II—II断面计算简图