（答辩稿）挂车前桥与悬架设计（CAD图纸+DOC论文）

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挂车前桥与悬架设计摘要故满足使用条件。.转向从动桥的主销和转向节衬套的设计和校核主销在制动工况下的应力计算主销在制动工况下的受力简图如图.所示图.主销在制动工况下的受力分析简图由所产生的反作用力和.由所产生的反作用力和由横拉杆所产生的反作用力和由制动力矩所产生的反作用力和.式中主销中心到上衬套中心距，取主销中心到下衬套中心距，取。代入得。主销下端，其合力为.代入得主销在侧滑工况下的应力计算主销在侧滑工况下的受力简图如图.所示图.主销在侧滑工况下的受力分析简图假设向左侧滑，左侧主销上的垂直反作用力，侧向反作用力，作用力臂上端，下端，左侧主销上的作用力较大。上端.下端.代入得。取中最大的作为主销的计算载荷，即，计算主销在前梁拳部下端面处的弯曲应力和剪切应力式中主销直径，取为转向节下衬套中点到拳部下端面的距离，取。代入得。主销采用等低碳合金钢制造，本设计采用，渗碳淬火，渗碳层深。可见主销的弯曲应力和剪切应力都在许用值范围内，故满足使用条件。转向节衬套的应力计算转向节衬套的挤压应力为.式中衬套长度，取为主销直径，取为。代入得。衬套般采用材料，其许用挤压应力，。在静载荷下，上式的计算载荷取.代入得。此时衬套的挤压应力在许用值范围内，故满足使用条件。.整体式转向梯形机构优化设计转向梯形机构用来保证转弯行驶时汽车的车轮均能绕同瞬时转向中心在不同半径的圆周上作无滑动的纯滚动。为此，转向梯形应保证内外转向车轮的理想转向关系如公式.所示。因此，在设计中首先是要确定转向梯形机构的几何尺寸参数，其次是进行零件的强度计算。汽车转向行驶时，受弹性轮胎侧偏角的影响，所有车轮不是绕位于后轴延长线上的点滚动，而是绕位于前轴和后轴之间的汽车内侧点滚动。此点位置与前轮和后轮的侧偏角大小有关。由于影响轮胎侧偏角的因素很多，且难以精确确定，故下面是在忽略侧偏角的影响的条件下，分析有关两轴汽车的转向问题。此时两转向轴线的延长线应交在后轴延长线上，如图.所示。设分别为内外转向车轮的转角，为汽车轴距，为两主销中心线延长线到地面交点之间的距离。若要保证全部车轮绕个瞬时转向中心行驶，则梯形机构应保证内外转向车轮的转角关系为.若自变角为，则因变角的期望值为.转向梯形机构实际上不能完全精确地满足公式.的要求，而只能以足够的工程精度接近该式。即转向梯形机构使式.中的值不再是汽车的轴距，而是见图.。若令,愈接近，则该转向梯形愈能精确地反映式.的要求，使转向亦愈顺畅。内外转向轮的理想转角关系由转向梯形决定的内外转向轮的实际转角关系图.不计轮胎侧向弹性时的汽车转向简图由图中的有.代入得转向梯形机构的几何尺寸参数有两转向主销中心线与地面交点间的距离,转向横拉杆两端球铰接中心间的距离，转向梯形臂长和梯形底角。根据汽车的总体布置或转向桥的布置图，首先可找出汽车的轴距及转向主销间距,再按在图的关系曲线图上找出，则有.代入得图.转向梯形简图及与的关系曲线确定整体式后置转向梯形机构的几何尺寸后就进行校核，而校核前是按经验公式确定梯形的初选尺寸，即认为后置梯形的参数从而求得.代入得.本章小结本章对挂车的前桥进行设计计算，主要有转向从动桥前梁的设计计算转向节的设计计算主销和转向节衬套的设计计算转向梯形的计算。这些零部件的设计计算都是从两方面进行的，即在制动工况下和最大侧向力侧滑工况下，其中前梁的力学要求比较高，挂车前桥与悬架设计摘要挂车,前桥,悬架,设计,毕业设计,全套,图纸第章绪论.本设计的目的和意义汽车是现代交通工具中应用的最多，最普遍，也是最方便的交通运输工具。汽车的车桥和悬架是汽车上的重要组成部分。汽车的从动桥的转向性能直接影响汽车的行驶安全性。随着公路业得迅速发展和车流密度日益增大，人们对安全性可靠性的要求越来越高。汽车已经成为现代社会发展不可缺少的交通工具，在人门的日常生活中扮演着重要的角色。汽车工业以其强有力的产业拉动作用，已经成为我国国民经济发展的支柱性行业。随着我汽车工业的迅猛发展，汽车零部件的自行开发和研究工作也随之广泛地展开。汽车在公路上高速行驶，汽车的零部件承受着静载荷和动载荷作用，这些作用直接影响着汽车的使用寿命和汽车运行的可靠性。车桥也称为车轴通过悬架和车架或承载式车身相连，它的两端安装着车轮，其功用是传递车架或承载式车身，与车轮之间的各方向的作用力及其力矩。车桥是汽车的主要零件之，它是汽车主要承载件和传力件，支撑着汽车的载荷，并将载荷传给车轮，在实际行驶中，作用在车轮上的牵引力制动力横向力，也是经过桥壳传到悬架及车架上的。同时汽车在路面上高速行驶，由于路面不平度的影响，汽车的车桥会受到交变载荷的作用，在这种复杂的交变载荷的反复作用下，会发生裂纹萌生和扩转并导致突然断裂。因此，在技术上了解车桥的静态特性，有着及其重要的实际意义。在汽车车桥及悬架的制造过程中，涵盖了铸灰铸铁可锻铸铁球墨铸铁铸钢锻模锻精锻平锻和热压焊电焊点焊二氧化碳保护焊热处理表面淬火热处理表面高频淬火处理粉末冶金等各种热加工工艺。通过查阅相关的资料，运用专业基础理论和专业知识，确定挂车车桥和悬架的总体设计方案，进行部件的设计计算和结构设计。进步巩固和加深对所学的基础理论基本技能和专业知识的认识掌握，使之系统化综合化。培养文献查阅使用文件编辑文字表达等基本实践能力以及外文资料的阅读和翻译的基本技能，使初步掌握科学研究的基本方法。使树立符合国情和生产实际的正确设计思想和观点，培养严谨负责实事求是刻苦钻研善于与他人合作的工作作风。总之，由上述可见，汽车车桥及悬架设计涉及的机械零部件及元件的品种极为广泛，对这些零部件元件及总成的制造也几乎要涉及到所有的现代机械制造工艺。因此，通过对汽车车桥与悬架的学习和设计实践，再加上优化设计，可靠性设计和有限元分析等内容，可以更好地学习并掌握现代汽车设计与机械设计的全面知识和技能。.本设计的主要内容挂车是本身没有自带动力及驱动装置，由汽车牵引组成汽车列车用以载运人员及货物的汽车。挂车分为全挂车和半挂车，全挂车与半挂车最大的不同是，汽车列车在运输作业时，挂车的全部载荷由挂车承载，牵引车只起牵引作用。因此，全挂车的前支撑为轮轴结构，且通常具有转向装置，减少侧滑摩擦和汽车列车的转向阻力。本设计为全挂车。而全挂车的前桥为转向从动桥。转向方式为轮转向式转向装置。采用轮转向式转向装置的挂车的主要优点是货台或车厢的地板离地面较低，且左右车轮可以实现正确的转向角度，车轮磨损较小，但对杆系的传动比精确度要求较高。根据悬架的结构的不同，车桥分为整体式和断开式两种。根据车桥上车轮的作用，车桥又可分为转向桥驱动桥转向驱动桥和支持桥四种类型。般汽车多以前桥为转向桥，以后桥中桥为驱动桥。本设计为转向桥。转向桥是利用车桥中的转向节使车轮偏转定的角度，实现汽车的转向。转向桥般位于汽车的前部，因此也常称之为前桥。前梁用钢材锻造，断面为工字型以提高抗弯强度。为提高抗扭强度，接近两端略制成方形。中部加工出两处用以支撑钢板弹簧的加宽面弹簧座。中部向下凹，降低发动机位置，从而降低汽车的重心，扩展驾驶员的视野，并减小传动轴与变速器输出轴之间的夹角。前梁两端各有个加粗部分，呈拳形，其中有通孔，主销即插入两孔内。通过主销将转向节与前梁的拳部相连，并用带螺纹的楔形锁销将主销固定在拳部孔内，是之不能转动。前轮可以绕主销偏转定角度而使汽车转向。为了减小磨损，转向节孔销内压入青铜衬套，衬套上的润滑油槽在上面端部是切通的，用装在转向节上的油嘴注入润滑脂润滑。为使转向灵活轻便，在转向节下耳与前梁拳部之间装有推力滚子轴承。在转向节上耳与拳部之间装有调整垫片，以调整其间的间隙。在转向节的上耳上装有与转向节臂制成体的凸缘，在下耳上则装着与转向梯形臂制成体的凸缘，这两个凸缘均制成有矩形键，因此在左转向节的上下耳上都有与之配合的键槽。转向节通过矩形键及带有锥形套的双头螺栓与转向节臂及梯形臂相连。在键槽端面间装有条形的橡胶密封垫。车轮轮毂通过两个圆锥滚子轴承支撑在转向节外端的轴颈上。轴承的松紧度可用调整螺母装于轴承外端加以调整。轮毂外端用冲压的金属罩盖住。轮毂内侧装有油封。如果油封漏油，则外面的挡油盘仍足以防止润滑油进入制动器内，转向节上靠近主销孔的端有方形的凸缘，固定制动底板。对车桥提出的设计要求外廓尺寸小，保证汽车具有足够的离地间隙，以足通过性要求。具有足够的刚度和强度，以承受和传递作用于路面和车架或车身间的各种力和力矩在此条件下，尽可能降低质量，尤其是簧下质量，以减少不平路面的冲击载荷，提高汽车的行驶平顺性。结构简单，加工工艺性好，制造容易，维