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。为提高其抗扭强度，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联接的向下弯曲部分则采用两种断面逐渐过渡的形状。中间部分的两侧还要锻造出钢板弹簧支座的加宽文承面。有的汽车的转向从动桥的前梁采用组合式结构，即由其采用无缝钢管的中间部分与采用模锻成形的两端拳形部分组焊而成。这种组合式前梁适于批量不太大的生产并可省去大型缎造设备。转向节多用中碳合金钢模级成整体式结构。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接上去的。主销的几种结构型式如下图所示，其中比较常用的是，两种。图主销结构形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转向节推力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，例如推力球轴承推力圆锥滚子轴承或圆锥波子轴承等。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，多采用滑动轴承，也有采用滚针轴承的结构。后者的效率高，转向阻力小，且可延长使用寿命。.农用车从动桥本设计为农用自卸车的转向前桥，因此应该本着耐用经济的思想进行方案的选择，为了降低生产成本，又在结构上满足要求的情况下应尽量简单。转向前桥有断开式和非断开式两种。断开式前桥与独立悬架相配合，结构比较复杂但性能比较好，多用于轿车等以载人为主的高级车辆。非断开式又称整体式，它与非独立悬架配合。它的结构简单，承载能力大，这种形式再现在汽车上得到广泛应用。因此本次设计就采用了非断开式从动桥。转向从动桥的主要零件有前梁，转向节，主销，注销上下轴承及转向节衬套，转向节推力轴承。前梁采用中间部分为无缝钢管与两端拳部组焊的形式。主销采用结构简单的实心的圆柱形如上图所示。另外为了保证汽车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。第四章转向系的结构形式.概述汽车在行驶过程中，经常需要改变方向。就轮式汽车而言，改变行驶方向的方法是，驾驶员通过套专设的机构，使汽车的转向桥上的车轮相对于汽车纵轴线偏转定角度。此时路面作用于转向轮上的向后的反力就有了垂直与车轮的分量并成为汽车作曲线运动的向心力。在汽车直线行驶时，往往转向轮也会受到路面侧向干扰力的作用，自动偏转而干扰行驶方向。此时，驾驶员也可以利用这套机构使转向轮向相反的方向偏转，从而使汽车恢复原来的行驶方向。这套用来改变或恢复汽车行驶方向的专设机构即称作汽车的转向系。转向系可按转向能源的不同分为机械转向系和动力转向系两大类。在现代汽车结构中，常用机械式转向系。机械式转向系依靠驾驶员的手力转动方向盘，经过转向器和转向传动机构使转向轮偏转。有些汽车装有防伤机构和转向减振装置。还有些汽车的专门装有动力转向机构，并借助此机构来减轻驾驶员的手力，以降低驾驶员的劳累程度。对转向系的主要要求有操纵轻便。转向时加在方向盘上的力对轿车不超过，对中型货车不超过,对中型货车不超过,方向盘的回转圈数要少。二工作安全可靠。三在转向后，方向盘有自动回正能力，能保持汽车有稳定的直线行驶能力。四在前轮受到冲击时，转向系传递反向冲击到方向盘上要小。五应尽量减小转向系统连接处的间隙，间隙应能自动补偿即调整，除了设计应正确的选择导向轮的定位角外，转向盘在中间式的自由行程应当保证直线行驶的稳定性和转向盘相对导向轮偏转角的灵敏度。.转向器结构形式及选择类型根据转向器所用传动副的不同，转向器有多种。常见的有循环球式球面蜗杆蜗轮式蜗杆曲柄销式和齿轮齿条式等。转向器的结构形式，决定了其效率特性以及对角传动比变化特性的要求。选用那种效率特性的转向器应有汽车用途来决定，并和转向系方案有关。经常行驶在好路面上的轿车和市内用客车，可以采用正效率较高的可逆程度大的转向器。二特点效率高工作可靠平稳，蜗杆和螺母上的螺旋槽在淬火后经过磨削加工，所以耐磨且寿命较长。齿扇和齿条啮合间隙的调整工作容易进行。和其它形式转向器比较，其结构复杂，对主要零件加工精度要求较高。蜗杆曲柄销式转向器角传动比的变化特性和啮合间隙特性变化受限制，不能完全满足设计者的意图。齿轮齿条式转向器的结构简单，因此制造容易，成本低，正逆效率都高。为了防止和缓和反向冲击传给方向盘，必须选择较大的传动比，或装有吸振装置的减振器。.循环球式转向器结构及工作原理循环球式转向器中般有两级传动副。第级是螺杆螺母传动副，第二级是齿条齿扇传动副。转向螺杆的轴颈支撑在两个圆锥滚子轴承上。轴承紧度可用调整垫片调整。转向螺母的下平面上加工成齿条，与齿扇轴内的齿扇部分相啮合。通过转向盘转动转向螺杆时，转向螺母不转动，只能轴向移动，并驱使齿扇轴转动。为了减小转向螺杆和转向螺母之间的摩擦，其间装有小钢球以实现滚动摩擦。二者的螺旋槽能配合形成近似圆形断面轮廓的螺旋管状通道。转向螺母外有两根导管，两端分别插入螺母的对通孔。导管内装满了钢球。两根导管和螺母内的螺旋管状通道组合成两条各自独立的封闭的钢球流道。转向器工作是两列钢球只是在各自封闭的流道内循环，而不脱出。转向螺母上的齿条式倾斜的，因此与之啮合的齿应当是分度圆上的齿厚沿齿扇轴线按线性关系变化的变厚齿扇。因为循环球转向器的正传动效率很高，操作轻便，使用寿命长。经常用于各种汽车。综上最后本次设计选定循环球式转向器。第五章转向桥的设计计算.从动桥主要零件工作应力的计算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，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。如下所示图转向从动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侧滑工况下的弯矩图制动工况下的前梁应力计算制动时前轮承受的制动力和垂直力传给前梁，使前梁承受弯矩和转矩。考虑到制动时汽车质量向前，转向桥转移，则前轮所承受的地面垂直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，对轿车和载货汽车的前桥可取.质量分配给前桥.前轮所承受的制动力式中轮胎与路面的附着系数取为由于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最大值，分别为••式中见图，取车轮包括轮毅制动器等所受的重力，取前轮轮距取前梁上两钢板弹簧座中心间的距离取为则.•.•制动力还使前梁在主销孔至钢板弹簧座之间承受转矩•式中轮胎的滚动半径取为.则有.•前梁在钢板弹簧座附近危险断面处的弯曲应力和扭转应单位均为分别为式中前轴弯曲截面系数，。前梁应力的许用值为,当取，时，•.故，满足使用条件。.在最大侧向力侧滑工况下的前梁应力计算当汽车承受最大侧向力时无纵向力作用，左右前轮承受的地面垂向反力和与侧向反力，各不相等，前轮的地面反力单位都为分别为式中汽车质心高度取为车轮与地面附着系数取为.此时，向右作用。则有侧滑时左右钢板弹簧对前梁的垂直作用力为式中满载时车厢分配给前桥的垂向总载荷板簧座上表面离地高度取则有.转向节在制动和侧滑工况下的应力如图所示，转向节的危险断面在轴径为的轮轴根部即剖面处。图转向节，主销及转向节衬套的计算用图在制动工况下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。这时的，及剖面处的合成弯矩应力为式中转向节的轮轴根部轴径取为，则.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。轮轴根部的圆角液压处理。二在侧滑工况下在侧滑时左右转向节在危险断面处的弯矩是不等的，可分别按下式求得因此左右转向节都符合要求。.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心，即与轮轴中心线相距分别为，的两点处，在侧向平面图和纵向平面图内，对主销作用有垂直其轴线方向的力。在制动工况下地面对前轮的垂向支承反力所引起的力矩，由位于通过主销轴线的侧向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矩所平衡见图，故有式中取，