【17页】【毕业论文】汽车前桥毕业设计说明书.doc在线文档

设计转向前桥主要零件尺寸的确定，前梁无缝钢管型断面，可采用常规设计。

零件工作应力计算制动时前梁应力计算最大侧压力的情况下的应力计算其他零件的选用。

前桥的概述和设计要求前桥简介前桥般位于汽车的前部，也称转向桥或驾驶桥。

是通过悬架与车架相连，用以承受地面与车架之间的垂直载荷外，还承受制动力和侧向力以及这些力构成的力矩，并保证转向轮作正确的运动。

在汽车使用中，转向桥的于是它解决了农村运输的急需，填补了村际乡际，城镇及城乡结合部运输网络的空白，活跃了农村经济，为农村富裕劳动力找了条出路，从而使数以万计的农民走上了小康之路。

小型载货汽车制造工艺简单，价格便宜，购车农户般在年左右就可收回成本。

另外，公路的快速建设也促进了小型载货汽车的发展，目前全国的乡村都通上了公路，使得全国小型载货汽车有了用武之地。

我们要开发的小型载货汽车要多进行优化设计，使产品新颖化，品种多样化以适应多种需要。

在小型载货汽车的设计中，如何在复杂的路况下保证汽车能快速平稳的行驶，就是个重要问题。

用武之地。

另外，公路的快速建设也促进了小型载货汽车的发展，目前全国的乡村都通上了公路，使得全国小型载货汽车有了部分内容简介的应运而生。

它解决了农村运输的急需，填补了村际乡际，城镇及城乡结合部运输网络的空白，活跃了农村经济，为农村富裕劳动力找了条出路，从而使数以万计的农民走上了小康之路。

小型载货汽车制造工艺简单，价格便宜，购车农户般在年左右就可收回成本。

另外，公路的快速建设也促进了小型载货汽车的发展，目前全国的乡村都通上了公路，使得全国小型载货汽车有了用武之地。

我们要开发的小型载货汽车要多进行优化设计，使产品新颖化，品种多样化以适应多种需要。

在小型载货汽车的设计中，如何在复杂的路况下保证汽车能快速平稳的行驶，就是个重要问题。

于是就有了本课题的研究和设计。

前桥的作用与组成汽车前桥是行驶系统的重要组成部分，它通过悬架与车架相连，两端安装汽车的转向车轮，用于支持车架并传递车轮与车架之间的各种作用力，并驱使转向节的摆动来实现汽车的转向。

利用铰链装置使车轮偏转定角度，以实现车辆转向的车桥称为转向桥，般汽车都以前桥为转向桥，本题前桥即为转向桥。

转向桥不仅能使装在前端的左右车轮偏转中国地质大学长城学院届毕业设计定的角度来实现转向，还应能承受垂直载荷和由道路制动等力产生的纵向力和侧向力以及这些力所形成的力矩。

因此，转向桥必须有足够的强度和刚度。

车轮转向过程中内部件之间摩擦力应该尽可能小，并且保证汽车转向轻便和方向的稳定性。

转向桥般由前轴转向节转向节臂，转向节主销及轮毂组成。

前桥的设计步骤前桥的结构形式前桥按与之匹配的悬架结构不同，可分为非断开式与断开式两种。

小型载货汽车要求价廉，所以多采用非断开式前桥。

非断开式的前桥主要有前梁转向节和转向主销组成。

前桥设计转向前桥主要零件尺寸的确定，前梁无缝钢管型断面，可采用常规设计。

零件工作应力计算制动时前梁应力计算最大侧压力的情况下的应力计算其他零件的选用。

前桥的概述和设计要求前桥简介前桥般位于汽车的前部，也称转向桥或驾驶桥。

是通过悬架与车架相连，用以承受地面与车架之间的垂直载荷外，还承受制动力和侧向力以及这些力构成的力矩，并保证转向轮作正确的运动。

在汽车使用中，转向桥的受力情况比较复杂，因此应具有足够的强度。

为保证转向车轮的正确定位角度，使操纵轻便并减轻轮胎的磨耗，转向桥也应有足够的刚度。

此外，还应尽量减轻转向桥的重量。

前桥承受汽车的前部重量，把汽车的前进推力从车架传给车轮，并与转向装置的有关机件作关节式的联系，实施汽车的转向。

越野汽车的前桥同时还承担着与驱动后桥同样的驱动任务。

般载货汽车采用发动机前置后桥驱动的布置形式，故其前桥为转向桥。

前桥的基本参数主销后倾角为保持汽车直线行驶的稳定性转向轻便性及汽车转向后使前轮具有自动回正的性能，前桥的主销在汽车的纵向和横向平面内都有定的倾角。

在纵向平面内，中国地质大学长城学院届毕业设计主销上部向后倾斜个角，称为后倾角。

主销后倾使主销轴线与路面的交点位于轮胎接地中心之前，该距离称为后倾拖距。

当直线行驶时的汽车的转向轮偶然受到外力作用而稍有偏转时，汽车就偏离直线行驶而有所转向，这时引起的离心力使路面对车轮作用着阻碍其侧滑的侧向反力，使车轮产生绕主销旋转的回正力矩，从而保证了汽车具有较好的直线行驶稳定性。

此力矩称为稳定力矩。

稳定力矩也不宜过大，否则在汽车转向时为了克服此稳定力矩，需要在方向盘上施加更大的力，导致方向盘沉重。

后倾角通常在以内。

主销内倾角在横向平面内，主销上部响内倾斜个角，称为主销内倾角。

主销内倾也是为了保证汽车直线行驶的稳定性并使转向轻便。

主销内倾使主销轴线与路面的交点至车轮中心平面的距离，即主销偏移距减小，从而可减小转向时需加在方向盘上的力，使转向轻便，同时也可减小转向轮传到方向盘上的冲击力。

主销内倾使前轮转向时不仅有绕主销的转动，而且伴随车轮轴及前横梁向上的移动，当松开方向盘时，所储存的上升位能能使转向轮自动回正，保证汽车作直线行驶。

内倾角般为主销偏移距般为。

客车轻型货车可选较大的主销内倾角，以提高其转向车轮的回正能力。

但内倾角也不宜过大，即主销偏移距不宜过小，否则在转向过程中车轮绕主销偏转时，随着滚动，将伴随着沿路面的滑动，从而增加轮胎与路面间的摩擦阻力，使转向变得沉重。

车轮外倾角转向轮在安装时，其轮胎中心平面不是垂直于地面，而是向外倾斜个角度，这个角度称为车轮外倾角。

这个角般为，般为左右。

它可以避免汽车载重时车轮产生内倾，同时也和弓形的路面相适应。

由于车轮外倾使轮胎接地点向内缩，缩小了主销偏移距，从而使转向轻便并改善了制动时的方向稳定性。

前束前轮安装后，两前轮的旋转平面不平行，前端略向内束，称为前束。

两轮前端距离小于后端距离，其差值是前束值，般在之间。

前束的作用是为了消除汽车在行驶中因车轮外倾导致的车轮前端向外张开的不利影响，消除因前轮外倾使汽车行驶时向外张开的趋势，减少轮胎磨损和燃料消耗。

前桥的设计要求设计要求保证有足够的设计强度，以保证可靠的承受车轮与车架之间的作用力。

保证有足够的刚度，以使车轮定位参数不变。

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摩擦。

转向桥的质量尽量小，以减轻非簧上质量，提高汽车行驶平顺性。

结构参数载重质量，汽车总质量货箱尺寸前轮为单轮胎，后桥的选择转向前桥有断开式和非断开式两种，非断开式结构简单，承载能力较大，成本较低，在现代汽车上得到广泛应用，因此本设计就采用非断开式前桥。

前桥结构形式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转向节结构整体锻造式注销结构圆柱实心主销转向节推力轴承结构调心球轴承整车参数汽车总质量前桥轴载重量汽车质心至前桥中心线距离汽车质心至后轴中心线距离轴距前轮距前钢板弹簧座中心距主销中心距汽车质心高度中国地质大学长城学院届毕业设计车轮滚动半径主销内倾角主销后倾角前轮外倾角前轮前束汽车前桥的设计计算转向前桥的设计计算主要是计算前桥转向节主销主销上下轴承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。

绘制计算用简图时刻忽略车轮的定位角，即认为主销内倾角主销后倾角车轮外倾角均为，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。

前桥在不同工作条件下的受力分析前桥的受力弯矩图图前桥的受力弯矩图为制动工况下的弯矩图为侧滑工况下的弯矩图用在前桥左右车轮上的铅直反力垂直路面中国地质大学长城学院届毕业设计作用在前桥左右车轮上的制动力垂直前桥，贴于路面作用在前桥左右车轮上的侧向力平行前桥，贴于路面前桥满载静负荷本车为前车轮轮胎滚动半径本车车轮满载重心高度本车前轮距本车前桥两板簧座中心距本车两转向节销孔中心线与转向节轴颈中心线交点间的距离本车制动时前梁应力计算制动时前轮承受的制动力和垂直力传给前桥，使前桥承受转矩和弯矩。

此时制动力最大，侧向力为。

制动时汽车质量向前桥转移，则前轮所承受的地面垂向反力为公式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，由汽车构造，可取，此处取，质量分配到前桥。

前轮所承受的制动力公式由汽车设计查的，轮胎与地面的附着系数取和对前梁引起的垂向弯矩和水平方向的弯矩在两钢板弹簧座之间达到最大值，分别为公式公式其中，，见图，图中车轮所受的重力取中国地质大学长城学院届毕业设计则制动力还使前梁在主销孔至钢板弹簧座之间承受转矩前梁在钢板弹簧座附近危险截面处的弯曲应力和扭转应力分别为总公式公式其中，是铅直反力在垂直平面内的弯矩为制动力在水平面内的弯矩为前梁弯曲截面系数，公式设计中为预选前梁在板簧座处的弯曲截面系数，可采用经验公式公式其中，为作用在前梁上的板簧上的质量，为车轮中线到板簧座中线间的距离所以，对于圆形截面公式则可初步预算出，取，。

，则代入公式和公式可得，板簧座处弯曲应力，危险截面为圆面，前轴可采用制造，硬度为，由机械设计手册可查得。

经校核，强度符合强度要求，故选取尺寸为，的无缝钢管可符合要求。

中国地质大学长城学院届毕业设计汽车在侧滑时前梁的应力计算设汽车高速行驶时，急速右转弯。

确定侧向滑移附着系数在侧滑的临界状态下，即在最大侧向力时，横向反作用力等于离心力高，并达到最大值高公式最大侧向力公式为保证汽车不会横向翻车，须使清翻，则有，，即，取为。

汽车承受最大侧向力时无纵向力的作用，此时前梁仅受弯矩的作用。

左右前轮承受的地面垂直反作用力和横向侧向反力各不相同，左右前轮承受的地面垂直反作用力公式公式得所承受的方向向右的横向侧向反