JY1061型汽车前桥设计说明书Word文档格式.docx
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rr(mm)
倾角(3
倾角?
倾角a
束(mm)
B,
1415
1584
480
8°
2.5°
1°
2
2、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
三、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:
e—
rJ'
】1■
zn
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①=0.7
制动时前轴轴载千质量重新分配分配糸数
m仁少1=0.71.061=1.631
L21.175
垂直反作用力:
乙尸Z1r=m1G「63120727=16902.96N
22
横向反作用力:
Xn=X1r="
G①=11832.00N
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=G1V,丫max=G1①'
gR
F
,为保证不横向翻车,须使V滑<V翻,则有:
gR.gRB,所以<旦
V2hg2hg
得到<丄空=0.747,取=0.65
21.06
(2)对车轮接地点取矩
11
2hg
B1
21.060.65
1.584
)=19379.22N
Z11Gl(i2hg)=1347.78N
2Bi
横向反作用力
Yii色(12h^)=12596.49N
Y1rGi(l2h^)=876.06N
iii)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=2.5
ZilZir色2.52072725908.75N
载荷计算结果列表,如下表2:
表2
单位N
紧急制动
Zi
i6902.68
Xi
ii832.00
侧滑
Zil
i9379.22
Zir
i347.78
Yil
i2596.49
Yir
876.06
越过不平路
zi
25908.75
面
(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-H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
皿-皿断面处的弯矩,扭矩均较大
IV-W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
2各断面弯扭矩计算如下
i)紧急制动
垂直面内弯矩M=Zili
水平面内弯矩M“=X1li
上式中Li对应与I-I、I-1、皿-皿、V-V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H-n>
m-皿、W-W断面分别带入h2、h3、h4
ii)侧滑
左侧各断面垂直面内弯矩M1/=Zii-Yii(「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M/二Zi/Li
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
结果
工况、、
I-1
H-H
皿-皿
IV-IV
M/
6794953.74
5341306.92
2822779.29
2332596.06
M”
4756464
37838912
1975944
1632816
Mn
4153034.70
4200362.85
5277075.55
5679363.8
MT
3369077.68
1652078.65
-2306125.86
-2069777.16
越不
平路
10415317.5
8186849
4326761.25
3575407.5
(4)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
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
2水平面内抗弯断面糸数
3322
2t1Bht212.572336123
21744N.mm
Wiiii1
6B672
ii)n--n断面①换算断面简图如图4
图4II—II断面计算简图
②垂直面内抗弯断面系数
n--n断面为上,下翼缘不等长的工字形断面
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:
计算其垂直面
y2
Fiyi
Fi
Bti*1/2ti
bt2(H1/2t2)(BBJ*h(tih/2)
Bt1bt2(BB1)h
=30.796
y2Hyi
6730.796
37.204
该断面对形心轴的惯性矩:
I3333
Jxc3(ByiBihiby2dh?
)
411277853.762mm
上翼面的抗弯断面系数:
Jxc
yi
1277853.762
30.796
3
41494.15m
C1
Hh
2B1.26()275
1.26(j
134.25
C2
H1.67()
6843
1.76(B
b)
1.67
9258
75
42
h)3
Wn
1.76(75
43)
33
C2(Bb)
1C1(—
12
3Bb
684333
134.25()C121(7533)
7533
73229mm3
iii)皿-皿断面
Ill-Ill断面计算简图如图5
如图5III-III断面计算简图
1)
垂直面内,
水平面内的抗弯断面系数:
W3
2)
b/6H(H
b2/6(H
h3)色(523153)18913.52mm3
652
4323
h)(5215)11402.2mm3
6
抗扭断面系数:
h52—
1.29b43
0.171
0.216
b0.2164317173.512
iv)IV-W断面
表5
单位:
mm
I-I
n-n
V-V
B
72
92
60
50
ti
12.5
b
58
43
bi
16
t2
t
12
h
36
15
H
61
68
52
vi)断面系数计算结果列表见表6
表6
单位:
mm3
n-n
W'
37003.47
34347.214
18913.52
19378.7
W"
21744
27822.97
11402.2
16024.7
'
73229
20910.34
(5)应力计算
a)计算公式
i)汽车紧急制动时
合成应力
扭转应力:
在矩形长边中点上的扭转应力
max
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
ii)汽车侧滑时
iii)汽车越过不平路面时
b)应力值计算结果列表:
表7单
位:
108N/mm2
I
183.63
155.51
149.25
120.379
II
134.38
173.29
101.89
45.51
113.38
271.40
d
402.38
300.30
357.27
496.14
91.05
48.10
-125.926
-106.81
越不平路
287.07
238.36
228.77
184.50
(6)JY1061前轴材料的许用应力
材料:
30Cr调质硬度:
HB241—281
800—937
许用应力:
合s(0.60.7)b
2、转向节强度计算
作用力Zii、X11、Y11按表1-1取值
(2)截面系数计算
(3)
b(N/mm2):
0.7
取轮毂内轴承根部处指轴为计算断面
(4)弯矩计算
A紧急制动时
M制CjZ;
X;
2016902.87221183022825303.22
B侧滑时
565832.60
C超越不平路面时
M制Z1C125908.7520518175
(5)计算用参数JY1061
d145,C1
20,
d230
A)紧急制动时
M制
82530.22
W
92.3
8941.64
B)侧滑时
M侧
56588732.60“c“
COOOC
632.85
C)超越不平路面时普需57951
(6)弯矩、应力计算结果列表见表8
表8
功况
M
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- JY1061 汽车 前桥 设计 说明书