（终稿）载重汽车转向桥设计（全套完整有CAD）

球形铰接的主要特点是能够消除由于铰接处的表面磨损而产生的间隙，也能满足两铰接件间复杂的相对运动。

在现代球形铰接的结构中均是用弹簧将球头与衬垫压紧。

整体式转向横拉杆两端和分段式横拉杆左右边杆外端的球形铰接应作为单独组件，组装好后以其壳体上的螺纹旋到杆的端部，以使杆长可调以便用于调节前束。

其他杆端的球形铰接，其外壳应与杆件制成整体。

球头与衬垫需润滑，并应采用有效结构措施保持住润滑材料及防止灰尘污物进入。

球头销球头销常由于球面部分磨损而损坏，为此用下式验算接触应力式中，为作用在球头上的力为在通过球心垂直于力方向的平面内，球面承载部分的投影面积。

许用接触应力为。

设计初期，球头直径可根据表中推荐的数据进行选择。

表球头直径转向轮负荷球头直径转向轮负荷到球头销用合金结构钢或液体碳氮共渗钢制造。

转向拉杆拉杆应有较小的质量和足够的刚度。

拉杆的形状应符合布置要求，有时不得不做成弯的，这就减小了纵向刚度。

拉杆应用材料力学中有关压杆稳定性计算公式进行验算。

稳定性安全系数不小于。

拉杆用或钢无缝钢管制成。

因此设计的拉杆转向摇臂在球头销上作用的力，对转向摇臂构成弯曲和扭转力矩的联合作用。

危险断面在摇臂根部，应按第三强度理论验算其强度式中，为危险断面的抗弯截面系数和抗扭转截面系数尺寸见图。

要求式中，为材料的屈服点为安全系数，取。

转向摇臂与转向摇臂轴经花键连接，因此要求验算花键的挤压应力和切应力。

.杆件设计结果设计计算结果如表所示表垂直面内抗弯断面系数断面为上，下翼缘不等长的工字形断面。

计算其垂直面内抗弯断面系数的关系是确定出形心轴坐标。

形心轴的坐标.该断面对形心轴的惯性矩上翼面的抗弯断面系数下翼面的抗弯断面系数水平面内抗弯断面系数抗扭断面系数由经验公式得三断面断面计算简图如图如图前轴断面计算简图垂直面内，水平面内抗弯断面系数抗扭断面系数各断面尺寸参数见表表单位断面系数计算结果列表见表表单位.应力计算汽车紧急制动时垂直面内弯曲应力水平面内弯曲应力合成应力计算扭转应力在矩形长边中点上的扭转应力在矩形短边中点上的扭转应力工字形断面中所产生的最大应力和最大扭转应力是作用在梁断面上的不同点处。

对于上翼面长边中点，其相当应力二汽车侧滑时垂直面弯曲应力三汽车越过不平路面时垂直面弯曲应力应力值计算结果如表所示表单位紧急制动.侧滑.越不平路前轴材料的许用应力材料调质硬度二许用应力.转向节设计图转向节主销及转向节衬套的受力计算用图计算所需作用力按表取值.截面系数计算取轮毂内轴承根部处指轴为计算断面.弯矩计算紧急制动时二侧滑时三超越不平路面时计算用参数，.应力计算紧急制动时二侧滑时三越不平路面时弯矩应力计算结果列表见表表功况紧急制动侧滑超越不平路转向节的材料许用应力及强度校核转向节材料选用许用应力查.主销设计主销作用力计算简图如图如图主销作用力计算简图.主销受力计算参数主销计算参数如下表所示表单位参数车行参考参数.计算载荷计算时，忽略主销倾角的影响，并假定力的作用点位于主销衬套中点。

按表取值二汽车紧急制动时力在主销的支承反力和。

转弯行驶时所有车轮能绕个转向瞬时转向中心，在不同的圆周上作无滑动的纯滚动，本次设计有进行了转向梯形的优化设计。

本方案转向梯形布置在前轴之后，进行梯形的最佳参数和强度计算。

目前国内载重汽车前桥般可以承受吨左右的载重量，并且大部分都是采用非断开式转向桥。

像早期东风汽车公司生产的型载重货车，它采用的是钢材锻造的并且断面为工字型的前梁，采用非断开式结构。

前梁的拳形部分通过主销相连转向节，转向节通过轴承与轮毂相连。

这种方式连接稳定可靠，可以完成车轮的灵活转向。

载重汽车从动桥本文首先确定主要部件的结构型式和主要设计参数，然后参考类似转向桥的结构，确定出总体设计方案，最后对前梁主销主销上下轴承转向桥调整垫片，转向节推力轴承等及轮毂等零件的尺寸进行设计，对强度进行校核以及对主要轴承进行了寿命校核。

对前桥进行力学模型的建立，将物理力学模型转化成数学模型数学公式。

.主要解决的问题对以往同类的转向桥的资料进行总结分析，得到些新的观点及思路，针对载重车转向桥的主要功用即对车身的支持作用灵活转向的作用。

通过设计使前桥更可靠更灵活设计意义采用传统方法对载重汽车转向桥进行结构尺寸设计，使转向桥满足如下的设计要求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。

保证有足够的刚度以使车轮定位参数不变。

保证转向轮正确的定位角度使转向轮运动稳定，操纵轻便并减轻轮胎磨损。

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。

合理优化前梁转向节等零部件的结构，使各个部分零件能够合理的配合，以适应复杂路况。

尽可能降低整个桥身的质量，从而减轻车的重量。

并且对车轮轮毂进行配合设计，使其与转向桥合理配合达到灵活转向的目的.转向桥的设计结构参数.结构参数选择转向桥设计参数参照东风型号汽车前桥数据获得，如表所示表汽车总质量前轴轴载质量汽车质心至前轴中心线距离汽车质心至后轴中心线距离轴距汽车质心高度前钢板弹簧座中心距主销中心距前轮距车轮滚动半径主销内倾角主销后倾角ﻻ前轮外倾角前轮前束.从动桥总体结构选择本前桥采用非断开式转向从动桥.确定前桥具体结构型式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。

转向节结构型式整体锻造式。

主销结构型式圆柱实心主销。

转向节止推轴承结构形式止推滚柱轴承。

主销轴承结构形式滚图前束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具有外倾角的车轮在滚动时犹如滚锥，因此当汽车向前行驶时，左右两前轮的前端会向外张开，为此在车轮安装时，可使汽车两前轮的中心平面不平行，且左右轮前面轮缘间的距离小于后面轮缘间的距离，以使车轮在每瞬时的滚动方向是向着正前方。

前束即，般汽车约为，可通过改变转向横拉杆的长度来调整。

设定前束的名义值时，应考虑转向梯形中的弹性和间隙等因素。

在汽车的设计制造装配调整和使用中必须注意防止可能引起的转向车轮的摆振，它是指汽车行驶时转向轮绕主销不断摆动的现象，它将破坏汽车的正常行驶。

转向车轮的摆振有自激振动与受迫振动两种类型。

前者是由于轮胎侧向变形中的迟滞特性的影响，使系统在个振动周期中路面作用于轮胎的力对系统作正功，即外界对系统输入能量。

如果后者的值大于系统内阻尼消耗的能量，则系统将作增幅振动直至能量达到动平衡状态。

这时系统将在振幅下持续振动，形成摆振。

其振动频率大致接近系统的固有频率而与车轮转速并不致，且会在较宽的车速范围内发生。

通常在低速行驶时发生的摆振往往属于自摄振动型。

当转向车轮及转向系统受到周期性扰动的激励，例如车轮失衡端面跳动轮胎的几何和机械特性不均匀以及运动学上的干涉等，在车轮转动下都会构成周期性的扰动。

在扰动力周期性的持续作用下，便会发生受迫振动。

当扰动的激励频率与系统的固有频率致时便发生共振。

其特点是转向轮摆振频率与车轮转速致，而且般都有明显的共振车速，共振范围较窄。

通常在高速行驶时发生的摆振往往属于受迫振动型。

转向轮摆振的发生原因及影响因素复杂，既有结构设计的原因和制造方面的因素．如车轮失衡轮胎的机械特性系统的刚度与阻尼转向轮的定位角以及陀螺效应的强弱等又有装配调整方面的影响，如前桥转向系统各个环节间的间隙影响系统的刚度和摩擦系数影响阻尼等。

合理地选择这些有关参数优化它们之间的匹配，精心地制造和装配调整，就能有效地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震器以增加阻尼等，都是控制前轮摆振发生的些有效措施。

.从动桥的结构形式从动桥总体结构各种车型的非断开式转向从动桥的结构型式基本相同。

作为主要零件的前梁是用中碳钢或中碳合金钢的，其两端各有呈拳形的加粗部分为安装主销的前梁拳部为提高其抗弯强度，其较长的中间部分采用工字形断面并相对两端向下偏移定距离，以降低发动机从而降低传动系的安装位置以及传动轴万向节的夹角。

日本等先进汽车生产国。

.汽车转向桥的概况.汽车转向桥目前状况汽车前桥的分类从动桥即非驱动桥，又称从动车桥。

它通过悬架与车架或承载式车身相联，两侧安装着从动车轮，用以在车架或承载式车身与车轮之间传递铅垂力纵向力和横向力。

从动桥还要承受和传递制动力矩。

根据从动车轮能否转向，从动桥分为转向桥与非转向桥。

般汽车多以前桥为转向桥。

为提高操纵稳定性和机动性，有些轿车采用全四轮转向。

多轴汽车除前轮转向外，根据对机动性的要求，有时采用两根以上的转向桥直至全轮转向。

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，越野汽车均为全轮驱动，故它们的前桥既是转向桥又是驱动桥，称为转向驱动桥。

从动桥按与其匹配的悬架结构的不同，也可分为非断开式与断开式两种。

与非独立悬架相匹配的非断开式从动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，则其两端经转向主销与转向节相联。

断开式从动桥与独立悬架相匹配。

非断开式转向从动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毂轴承支承着车轮的轮毂，以达到车轮转向的目的。

在左转向节的上耳处安装着转向节臂，后者与转向直拉杆相连而在转向节的下耳处则装着与转向横拉杆相连接的转向梯形臂。

有的将转向节臂与梯形臂连成体并安装在转向节的下耳处以简化结构。

转向节的销孔内压入带有润滑油槽的青铜衬套以减小磨损。

为使转向轻便，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。

带有螺纹的楔形锁销将主销固定在前梁拳部的孔内，使之不能转动。

前桥各参数对汽车稳定性的作用与影响为了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，转向桥的主销在汽车的纵向和横向平而内都有定倾角。

在纵向平面内，主销上部向后倾斜个角，称为主销后倾角。

在横向平面内，主销上部向内倾斜个角，称为主销内倾角。

图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。

主销内倾载重汽车，转向，设计，毕业设计，全套，图纸中文题目载重汽车转向桥设计外文题目毕业设计论文共页其中外文文献及译文页图纸共张完成日期年月答辩日期年月载重汽车转向桥设计摘要本设计为载重汽车的转向桥，此转向桥需要适应不同路况，不同速度下的稳定行驶，因此对前桥的要求也越来越高。

在汽车设计制造因此应该本着既能有足够的承