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1、武汉理工大学毕业论文（设计）0 目录摘要 . 1Abstract. 21 绪论 . 31.1 小型载货汽车的发展前景 . 31.2 前桥的组成和设计步骤 . 32 前桥的基本概况和设计要求 . 42.1 前桥简介 . 42.2 前桥的基本参数 . 52.3 前桥的设计标准 . 63 前桥的结构形式 . 73.1 总述 . 73.2 前桥的选择 . 83.2.1 前桥的结构形式 . 83.2.2 整车参数 . 84 前桥的设计计算 . 94.1 前桥在三种工况下的受力分析 . 94.1.1 制动工况下的前桥应力计算 . 11 4.1.2 在最大侧向力 ( 侧滑 ) 工况下的前桥应力计算 . 13
2、 4.1.3 越过不平路面工况的前桥应力计算 . 14 4.2 转向节在制动和侧滑工况下的应力 . 14 4.2.1 在制动工况下的转向节应力计算 . 15 4.2.2 在汽车侧滑工况下得转向节应力计算 . 16 4.3 主销与转向节衬套在制动和侧滑工况下的应力计算 . 16 4.3.1 在制动工况下 . 16 4.3.2 在汽车侧滑工况下 . 174.4 转向节推力轴承和止推垫片的计算 . 19 4.4.1 推力轴承的计算 . 19 4.4.2 转向节止推垫片的计算 . 214.5 轮辋尺寸的确定 . 215 结论 . 23致谢 . 24 参考文献 . 25 武汉理工大学毕业论文（设计）1
3、摘 要本文首先对小型载货汽车的设计特点以及国内外发展现状做了相关的概述，而后对转向前桥进行了详细的设计计算，主要计算了前桥、转向节、主销、主销上下轴承（即转向节村套） 、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。本文上述的设计工作均由 CAD绘图完成。关键字 ：汽车 前桥 转向节 主销武汉理工大学毕业论文（设计）2 Abstract Firstly, the small truck design features and development in the world to do the relevant overview and then move before the
4、bridge on a detailed design calculations, mainly calculate the work stress in the Brake and sideslip two conditions of the front axle, steering knuckle, kingpin, kingpin upper and lower bearing (the steering knuckle village sets), Steering knuckle thrust bearing or thrust washer .The design of this
5、work completed by the CAD drawing. Key words : car front axle Knuckle Kingpin 武汉理工大学毕业论文（设计）3 1 绪论1.1 小型载货汽车的发展前景中国改革开放以来， 在农村实行家庭联产承包责任制的改革， 使农村的经济空前的活跃。 农村的货运量和人口的流动量急剧增加， 加快运输机械化成为农村经济发展的迫切需要，正是这一市场的需要使具有中国特色的运输机械 - 小型载货汽车应运而生。 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一条出路， 从而使
6、数以万计的农民走上了小康之路！小型载货汽车的竞争对手是轻型汽车。 与轻型汽车相比， 小型载货汽车有许多优点。 入世后小型载货汽车没有受到多大冲击， 因为它是中国特色的产业， 符合国情， 在国外几乎没人搞过。 但是我们不能回避轻型汽车与小型载货汽车在市场的竞争， 小型载货汽车利用比较底的生产成本和微利经营的生产方式并引进先进的汽车技术，坚持“三低一高”的特色，注重产品质量，使之与在汽车行业的竞争中得以提高。小型载货汽车制造工艺简单， 价格便宜， 四轮车价格在 1 1.5 万元 / 辆， 购车农户一般半年左右即可收回 10000 元投资。 另外， 小型载货汽车的养路费为每月每吨 70 元， 是汽车
7、的 30%， 使用成本为同吨位汽车的 1/3 到 1/2 。 公路快速建设也促进了小型载货汽车的发展。旧中国，全国公路仅 13 104 km，而到 1997年底，已达 1.226 106 km，目前全国 98%的乡和 80%的村都通了公路，使得小型载货汽车有用武之地。 因此， 在近十几年里我国小型载货汽车得到快速发展。 1980年全国小型载货汽车产销量不足万辆， 1992 年产销量达到 113 万辆，首次超过当年汽车产销量（ 106.2 万辆） 。 1998 年小型载货汽车产销量达到 270 万辆，而同期汽车产销量为 163 万辆。我们要开发的小型载货汽车要采用设计理念， 多进行优化设计， 使
8、产品新颖化， 品种多样化以适应多种需要。 而在小型载货汽车的设计中， 如何适应复杂的路况下保证汽车能快速平稳的行驶， 就是一个很重的问题。 前桥是汽车上一个重要的总成件， 主要包括转向节、 转向主销、 前轴等零部件， 由于在汽车的行驶过程中， 前桥所处的工作环境恶劣， 工况复杂， 其承受的载荷也多为交变载荷， 从而其零部件易出现疲劳裂纹甚至断裂现象。 这就要求其在结构设计上必须有足够的强度、刚度和抗疲劳破坏的能力。因此就有了本课题的研究和设计。1.2 前桥的组成和设计步骤随着我国交通运输事业的迅速发展， 汽车运输的承载重量和运行速度都在不断增加。 于是人们对汽车的安全运行也越来越重视， 所以对
9、汽车车桥的设计也提出了更高的要求。前桥通过悬架与车架 ( 或承载式车身 ) 相联， 两侧安装着从动午轮， 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。 前桥还要承受和传递制动力矩。 前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。 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。 由于小型载武汉理工大学毕业论文（设计）4 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。一、前桥结构形式本设计采用非断开式转向前桥二、前桥设计1、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，也可
10、采用计算机程序可靠性优化设计。2、零件工作应力的计算（ 1）在制动工况下的前梁应力计算（ 2）在最大侧压力工况下的应力计算（ 3）转向节在制动和侧滑工况下的应力计算（ 4）主销和转向衬套在制动和侧滑工况下的应力计算（ 5）转向节推力轴承和止推垫片的计算2 前桥的基本概况和设计要求2.1 前桥简介前桥即非驱动桥， 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。前桥还要承受和传递制动力矩。根据从动车轮能否转向， 前桥分为前桥与非前桥。 一般汽车多以前桥为前桥。为提高操纵稳定性和机动性，
11、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前桥直至全轮转向。一般载货汽车采用前置发动机后桥驱动的布置形式，故其前桥为转向前桥。轿车多采用前置发动机前桥驱动， 越野汽车均为全轮驱动， 故它们的前桥既是前桥又是驱动桥，称为转向驱动桥。前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前桥是一根支承于左、右从动车轮上的刚性整体横梁， 当又是前桥时， 则其两端经转向主销与转向节相联。 断开式前桥与独立悬架相匹配。本文设计的是 1.5 吨专用载货汽车采用前置后轮驱动的载货汽车前桥，因此该前桥作为前桥。非断开式转向前桥主要由前梁、转向节及转向主销组成。转向节利用主销与前梁铰接并经一对轮毂轴承支承着车轮的轮毂， 以达到车轮转向
