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第五章副车架的设计.车架的设计在专用汽车设计时,为了改善主车架的承载情况,避免集中载荷,同时也为了不破坏主车架的结构,般多采用副车架副梁过渡。
本车在工作中受较大的弯曲应力。
因此,本车副车架纵梁采用两根抗弯性能较好的平直槽行梁,材料为。
在增加副车架的同时,为了避免由于副车架刚度的急剧变化而引起主车架上的应力集中,所以对副车架的形状安装位置及与主车架的连接方式都有定的要求。
.副车架的截面形状及尺寸专用汽车副车架的截面形状般和主车架纵梁的截面形状相同,多采用如图所示的槽形结构,其截面形状尺寸取决于专用汽车的种类及其承受载荷的大小。
对于随车起重运输车的副车架来说,在安装起重装置的范围内,应按如图和图所示的方式用块腹板将副车架截面封闭起来,以提高副车架的抗扭和抗弯能力。
图副车架的截面形状图加强后的副车架截面形状副车架腹板图加强腹板的位置参照国内外总质量相近车型的副车架纵梁端面尺寸,确定副车架纵梁端面尺寸为。
.加强板的布置车架中部液压举升机构位置所受弯曲扭曲最大,因此在这区域应加加强板,考虑到零件的工艺性,由于下翼板所受弯曲应力较大,因此,加强板紧贴下翼板,为了避免下翼板由于钻孔而导致抗弯强度下降,除与后加强板重叠部位,该加强板主要与腹板连接。
在纵梁上加上加强板,加强板端头区域车架容易产生集中应力。
为了降低应力集中,加强板端头形状有三种设计方式,见图图加强板的三种设计方式本副车架为了批量生产时工艺简单,采用了图角型的端头形状。
.副车架的前端形状及安装位置在保证使用可靠的前提下,为了提高挠曲性,减小副车架刚度,应尽量减少副车架的横梁,以减少对纵梁的扭转约束。
副车架油缸支承横梁与翻转轴横梁形成框架。
油缸支承横梁应尽量靠近后悬架前支承处的横梁,最好能位于后框架之内。
因为这段主车架变形小,所以副车架对其扭转约束力也相应减弱,同时保证了举升机构的几何特性。
在副车架结构要求刚性较高时,可在主副车架中间增加层橡胶垫,当主车架变形时以弹性橡胶的变形来减弱副车架对主车架的约束副车架与主车架连接如图所示。
图副车架与主车架的连接处是截面突变点,在受冲击载荷时,此处出现应力集中,严重时造成主车架断裂。
这就要求副车架的前端结构要设计成渐变截面,以减缓应力集中见图图副车架的前端结构副车架前端形状常有三种形状见图。
对于这三种不同形状的副车架前端,在其与主车架纵梁相接触的翼面上部加工有局部斜面,其斜而尺寸如图所示。
图副车架的三种前端形状形角形形如果加工上述形状困难时,可以采用如图所示的副车架前端简易形状,此时斜面尺寸较大。
对于钢质副车架对于硬本质副车架副车架在汽车底盘上布置时,其前端应尽可能地往驾驶室后围靠近。
图为散装水泥运输车的罐体副车架相对于汽车底盘的安装位置。
在满足轴荷分配的前提下,其中不宜过大,留足空压机的位置即可为副车架的前增离主车架拱形横粱的距离,般在之内为固定副车架的前面第个型螟栓距拱形横梁的距离,般控制在的范围内。
图副车架前端简易形状刚质副车架硬木质副车架图副车架的安装位置.纵梁与横梁的连接设计横梁与纵梁的连接方式主要有三种,见图图横梁与纵梁的连接纵梁连接板横梁图横梁与纵梁上下翼板连接,该种连接方式优点是利于提高纵梁的抗扭刚度。
缺点是当车架产生较大扭转变形时,纵梁上下翼面应力将大幅度增加,易引起纵梁上下翼面的早期损坏。
由于车架前后两端扭转变形较小,因此本车架前后两端采用了该种连接方式,为了提高纵梁的扭转刚度采用了纵向连接尺寸较大的连接板。
横梁仅固定在腹板上图横梁仅固定在腹板上,这种连接形式连接刚度较差,允许截面产生自由跷曲,可以在车架下翼面变形较大区域采用,以避免纵梁上下翼面早期损坏。
图横梁同时与纵梁的腹板及上或下翼板相连,此种连接方式兼有以上两种方式连接的特点,但作用在纵梁上的力直接传递到横梁上,对横梁的强度要求较高。
由于该车平衡悬架的推力杆与平衡悬架支架上的两根横梁连接,因此,这两根横梁与纵梁共同承受平衡悬架传递过来的垂直力反和纵向力牵引力制动力。
综合以上考虑,本副车架的纵梁与横梁的连接采用第种方式,即横梁同时与纵梁的腹板及上或下翼板相连,同时为了降低成本和适于批量生产,本车架纵梁和横梁的连接方式采用铆接。
.副车架与主车架的连接设计副车架与主车架的连接常采用如下几种形式。
止推连接板图是斯泰尔重型专用汽车所采用的止推连接板的结构形状及其安装方式。
连接板上端通过焊接与副车架固定,而下端则利用螺栓与主车架纵梁腹板相连接。
止推板的优点在于可以承受较大的水平载荷,防止副车架与主车架纵梁产生相对水平位移。
相邻两个推止推连接板之间的距离在范围内。
连接支架连接支架由相互独立的上下托架组成,上下托架均通过螺栓分别与副车架和主车架纵梁的腹板相固定,然后再用螺栓将上下托架相连接,见图所示。
由于上下托架之间留有间隙,因此连接支架所能承受的水平载荷较小,所以连接支架应和止推连接板配合使用。
般布置是在后悬架前支座前用
