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（图纸+论文）轻型货车转向桥的设计（全套完整）

形臂，后者与转向直拉杆相连而在左右转向节的下耳处则装有与转向横拉杆联接的转向梯形臂。有的将转向节臂与转向梯形臂联成体并安装在转向节的下耳处以简化结构。所平衡，故有而力则在转向节上下衬套中点处作用于主销的力,所平衡，且有由图可知，在转向节上衬套的中点作用于主销的合力和在下衬套的中点作用于主销的合力分别为由上两式可见，在汽车制动工况下，主销的最大载荷发生在转向节下衬套的中点处，其值计算所得到的。在汽车侧滑工况下的计算仅有在侧向平面内起作用的力和力矩，且作用于左右转向节主销的力是不相等的，他们分别按下式求得式中，汽车左右前轮承受的地面垂向反作用力，轮胎中心线至主销轴线的距离轮胎的滚动半径，左右前轮承受地面的侧向反力，汽车静止于水平路面时的前桥的轴荷，汽车质心高度，汽车前轮轮距，轮胎与路面的侧向附着系数，计算时可取取中最大的作为主销的计算载荷,计算主销在前梁拳部下端处的弯曲力和剪应切力式中主销直径转向节下衬套中点至前梁拳部下端面的距离,。主销的许用应力弯曲力许用剪切应力。主销采用等低碳合金钢制造，渗碳淬火，渗碳层深,。转向衬套的挤压应力为.式中衬套长,计算载荷,取,中最大值,主销直径,。转向节衬套的许用挤压应力为。在静载荷下，上式的计算载荷取.推力轴承和止推垫片的计算计算时首先要确定推力轴承和止推垫片的当量静载荷推力轴承计算对转向节推力轴承，文献推荐取汽车以等速沿半径或以,沿半径的圆周行使的工况作为计算工况。如果汽车向右转弯则其前外轮即前左轮的地面垂向反力增大。汽车前桥的侧滑条件为.式中前桥所受的侧向力，汽车满载时的整车质量分配给前桥的部分汽车转弯半径，汽车行使速度，重力加速度，地面给左右前轮的侧向反作用力，轮胎与地面的侧向附着系数汽车满载静止于水平路面时前桥给地面的载荷，。由上式可得将上述计算工况的等的有关数据代入,式，并.,则有可近似地认为推力轴承的轴向载荷，等于上述前轮的地面垂向反力，即有.ⅡⅡ.式中弯矩左右前轮承受地面的垂向反力左右前轮承受地面的侧向反力，。.转向节在制动和侧滑工况下的应力计算如下图所示，转向节的危险断面处于轴径为的轮轴根部，即ⅢⅢ剖面处。图转向节主销及转向衬套的计算用图.工况下的转向节应力计算转向节在ⅢⅢ剖面处的轴径仅受垂向弯矩和水平方向的弯矩而不受转矩，因制动力矩不经转向节的轮轴传递，而直接由制动底板传给在转向节上的安装平面。这时可按计算其及，但需以代替两式中的，即.式中前轮所承受的地面垂向反力，轮胎与路面的附着系数轮胎中心线至ⅢⅢ剖面间的距离。ⅢⅢ剖面处的合成弯曲应力为式中转向节轮轴根部轴径。转向节采用,等中碳合金钢制造，心部硬度，高频淬火后表面硬度，硬化层深。轮轴根部的圆角滚压处理。在汽车侧滑工况下的转向节应力计算在汽车侧滑时，左右转向节在危险断面ⅢⅢ处的弯矩是不等的，可按下公式求得ⅢⅢⅢⅢ左右转向节在危险断面处的弯曲应力为.主销与转向节衬套在制动和侧滑工况下的应力计算在制动和侧滑工况下，在转向节上下衬套的中点，即与轮轴中心线相距分别为,的两点处，在侧向平面和纵向平面内，对主销作用有垂直其轴线方向的力。在汽车制动工况下的计算地面对前轮的垂向支承反力所引起的力矩,由位于通过主轴线的侧平面内并在转向节上下衬套中点处垂直地作用于主销的力所形成的力偶所平衡，故有制动力矩由位于纵向平面内并作用于主销的力所形成的力偶所平衡，故有而作用于主销的制动力则由在转向节上下衬套中点出作用的主销的力所平衡，且有由转向桥的俯视图可知，制动时转向横拉杆的作用力为力位于侧向平面内且与轮轴中心线的垂直距离为，如将的着力点移至主销中心线与轮轴中心线交点处，则需对主销作用侧向力矩。力矩，由位于侧向平面内并作用于主销的力偶合理地选择有关参数。优化他们之间的匹配，精心地制造和调整装配，就能有效的控制前轮摆振的发生。在设计中提高转向器总成与转向拉杆系统的刚度及悬架的纵向刚度，提高轮胎的侧向刚度，在转向拉杆系中设置横向减振器以增加阻尼等，都是控制前轮摆振的些有效措施。转向桥的设计计算.转向桥主要零件尺寸的确定转向桥采用工子形断面的前梁，可保证其质量最小而在垂向平面内的刚度大强度高。工字形断面尺寸值见图，图中虚线绘出的是其当量断面。该断面的垂向弯曲截面系数和水平弯曲截面系数可近似取为式中工字形断面的中部尺寸，见图在设计中为了预选前梁在板簧座处的弯曲截面系数,可采用经统计取得的经验公式.式中作用于该前梁上的簧上质量，车轮中线至板簧座中线间的距离，系数，•。转向桥前梁拳部之高度约等于前梁工字形断面的高度，而主销直径可取为拳部高度的倍。主销上下滚动轴承即压入转向节上下孔中的衬套的长度则取为主销直径的倍。图前梁工字形断面尺寸关系的推荐值转向桥主要零件工作应力的计算本设计以汽车为研究对象，其有关参数为前轴轴荷整车质心高度滚动半径。主要是计算前梁转向节主销主销上下轴承即转向节衬套转向节推力轴承或止推垫片等在制动和侧滑两种工况下的工作应力。绘制计算用简图时可忽略车轮的定位角，即认为主销内倾角主销后倾角及车轮外倾角均为零，而左右转向节轴线重合且与主销轴线位于同侧向垂直平面内，如图所示。图转向桥在制动和侧滑工况下的受力分析简图.制动工况下的弯矩图和转矩图侧滑工况下的弯矩图.非断开式转向从动桥前梁应力计算在制动情况下的前梁应力计算制动时前轮承受的制动力和垂向力传给前梁，使前梁承受转矩和弯矩。考虑到制动时汽车质量向前转向桥的转移，则前轮所承受的地面垂向反力为.式中汽车满载静止于水平路面时前桥给地面的载荷汽车制动时对前桥的质量转移系数，对前桥和载货汽车的前桥可取。前轮所承受的制动力为.式中轮胎与路面的附着系数。由和对前梁引起的垂向弯矩和水平方向弯矩在两钢板弹簧座之间达最大值，分别为轻型,货车,转向,设计,毕业设计,全套,图纸前言我国作为个发展中国家，汽车使用越来越多，而当前由于设计方案所限，不能精确地选择零部件的尺寸和结构，造成有的地方强度不够，而有的地方强度又过剩，严重地影响了产品的开发和设计，造成直接经济损失。特别对于诸如转向桥等部件,因不能准确确定其失效原因和部位，造成不能从根本上解决其失效问题。不同类型的货车在我国的市场中占有相当大的比例，他们的性能的好坏在定程度上也影响着汽车在市场上的地位。针对以上问题，本设计选用轻型货车的转向桥作为设计对象，通过合理的计算，结构设计，而达到汽车转向桥具有较好的转向灵敏性。希望取得个较好的结果，使轻型货车转向桥提到个新水平。转向桥本节重点介绍转向桥的定义和安装形式。.转向桥的定义转向桥是汽车的重要组成部分，转向桥是利用车桥中的转向节使车轮可以偏移定角度，并承受地面与车架之间的力及力矩，以实现汽车的转向。.转向桥的安装形式般载货汽车采用前置发动机后桥驱动的布置形式，故其前桥为转向从动桥。轿车多采用前置发动机前桥驱动，越野车均为全轮驱动，故他们的前桥既是转向桥也是驱动桥，称为转向驱动桥。转向桥按与其匹配的悬架结构不用，又可分为非断开式与断开式两种。与非独立悬架匹配的非断开式的转向桥是根支承于左右从动车轮上的刚性整体横梁，当又是转向桥时，其两端经转向主销与转向节相连。断开式转向桥与独立悬架相匹配。转向桥的结构.转向桥的组成部分各种车型的非断开式转向桥的结构型式基本相同，它主要由前梁由于汽车前桥为转向桥，因此其横梁常称前梁转向节转向主销转向梯形臂转向横拉杆等组成。前梁前梁是非断开式转向从动桥最主要的零件，由中碳钢或中碳合金钢模锻而成。其两端各有呈拳形的加粗部分作为安装主销前梁拳部。为提高其抗弯强度，其较长的中间部分采用工字行断面，并相对两端向下偏移定距离，以便降低汽车发动机的安装位置，从而降低汽车传动系的安装高度并减小传动轴万向节主从动轴的夹角为提高前梁的抗扭强度，两端与拳部相接的部分采用方形断面，而靠近两端使拳部与中间部分相连接的向下弯曲部分，则采用上述两种断面逐渐过度的形状。中间部分的两侧还要锻造出钢板弹簧支座的加宽支承面。非断开式转向从动桥的前梁亦可采用组合式结构，即由无缝钢管的中间部分和模锻成型的两端拳形部分组焊而成。这种组合式前梁适用于批量不大的生产，并可省去大型锻造设备。主销其结构型式有几种，如图所示，其中两种型式是最常见的结构。转向节多用中碳合金钢断模锻成整体式结构，有些大型汽车的转向节，由于其尺寸过大，也有采用组焊式结构的，即其轮轴部分是经压配并焊上去的。转向节臂转向梯形臂由中碳钢或中碳合金钢如钢等用模锻加工制成。多采用沿其长度变化尺寸的椭圆形截面以合理地利用材料和提高其强度和刚度。转向横拉杆应选用刚性好质量小的钢，钢或钢的无缝钢管制造，其两端的球形铰接作为单独组件，组装好后以组件客体上的螺纹旋到杆的两端端部，使横拉杆的杆长可调，以便用于调节前束。球形铰接的球销与衬垫均采用低碳合金钢如,工作表面经渗碳淬火，渗碳层深，表面硬度。允许采用或图主销的结构型式.圆柱实心型圆柱空心型上下端为直径不等的圆柱中间为锥体的主销下部圆柱比上部细的主销中碳钢制造并经高频淬火处理，球销的过渡圆角处用滚压工艺增强，球形铰接的壳体用钢或钢制造。为了提高球头和衬垫工作表面的耐磨性，可采用等离子或气体等离子金属喷镀工艺亦可采用耐磨性好的工程塑料制造衬垫。后者在制造过程中可渗入专门的成分例如尼龙二硫化钼，对这类衬垫可免去润滑。转向节推理轴承承受作用于汽车前梁上的重力。为减小摩擦使转向轻便，可采用滚动轴承，如推力球轴承推力圆锥滚子轴承等。也有采用青铜止推垫片的。主销上下轴承承受较大的径向力，多采用滚动轴承即压入转向节上下中的衬套，也有采用滚针轴承的结构。后者的效率较高，转向阻力小，且可延长使用寿命。轮毅轴承多由两个圆锥滚子轴承组对，这种轴承的支承刚度较大，可承受较大负荷。轿车因负荷较轻，前轮毅轴承也有采用也有采用对单列或个双列向心轴承的，球轴承的效率高，能延长汽车的滑行距离，有的轿车采用个双列圆锥滚子轴承。左右轮胎螺栓多数为右旋螺纹，但有些汽车为了防松，左侧用左旋，右侧用右旋。.转向桥的结构及其影响因素非断开式转向桥主要由前梁转向节及转向主销组成。转向节利用主销与前梁铰接并经对轮毅轴承支承着车轮的轮毅，以达到车轮转向的目的。在左转向节的上耳处安装着转向梯形臂，后者与转向直拉杆相连而在左右转向节的下耳处则装有与转向横拉杆联接的转向梯形臂。有的将转向节臂与转向梯形臂联成体并安装在转向节的下耳处以简化结构。制动底版紧固在转向节的凸缘面上。转向节的销孔内压入带有润滑槽的青铜衬套以减小磨损。为使转向轻便，在转向节下耳与前梁拳部之间可装滚子推力轴承，在转向节上耳与前梁拳部之间装有调整垫片以调整其间隙。带有罗纹的楔