汽车前桥设计说明书.doc

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? 前轮外倾角a 前轮前束（mm） 1415 1584 480 8° 2.5° 1° 2 2.1、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 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 如图1所示： 图1 汽车向左侧滑时前轴受力图 1.2、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=0.7 制动时前轴轴载千质量重新分配分配糸数m1===1.63 垂直反作用力：Z1l= Z1r==16891.6N 横向反作用力：X1l=X1r= Ф=11824.1N 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=0.747，取=0.65 （2）对车轮接地点取矩 垂直反作用力： Z==19360.5N Z=1346.5N 横向反作用力 Y1l=12584.3N Y1r=875.2N 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 N 载荷计算结果列表，如下表2： 表2 单位 N 紧急制动 Z1 16891.6 X1 11824.1 侧滑 Z1l 19360.5 Z1r 1346.5 Y1l 12584.3 Y1r 875.2 越过不平路面 Z1′ 25883.75 1.3、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 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〝=Xli 上式中Li对应与Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ、Ⅲ-Ⅲ、Ⅳ-Ⅳ断面分别带入L1、L2、L3、L