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1、汽车前桥设计说明书二、结构参数选择1、JY1061A 型汽车总布置整车参数见表1：表 1 汽车总质量Ga（N）前 轴 轴载 质 量G1（N）汽 车 质 心 至前 轴 中 民 线距离L1（mm）汽 车 质 心 至后 轴 中 心 线距离 L2(mm) 轴 距L（mm）汽 车 质 心高度hg(mm) 前 钢 板弹 簧 座中 心 距B(mm) 58359 20727 2133 1175 3308 1180 780 主销中心距B(mm) 前 轮 距B1(mm) 车 轮 滚 动 半径 rr(mm) 主销内倾角主销后倾角?前 轮 外 倾角 a 前 轮 前束（mm）1415 1584 480 82.5 12
2、2、从动桥结构形式本前桥采用非断开式转向从动桥3、选择前桥结构型式及参数（1）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。（2）转向节结构型式：整体锻造式。（3）主销结构型式：国柱实心主销。（4）转向节止推轴承结构形式：止推滚柱轴承。（5）主销轴承结构形式：滚针轴承（6）轮毂轴承结构形式：单列向心球轴承4、前轮定位角本型前轮定位角选择见表1 三、前桥强度计算1、前轴强度计算（1）前轴受力简图如图 1 所示：图 1 汽车向左侧滑时前轴受力图（2）前轴计算载荷的计算）紧急制动工 汽车紧急制动时，纵向力制动力达到最大值，因质量重新分配，而使前轴上的垂直载荷增大，对后轮接地点取矩得
3、取路面附着糸数=0.7 制动时前轴轴载千质量重新分配分配糸数m1=12Lhg=1 175.106.17.0=1.631 垂直反作用力：Z1l= Z1r= 21Gm220727631.1=16902.96N 横向反作用力：X1l=X1r= 21Gm=11832.00N ）侧滑汽车侧滑时，因横向力的作用，汽车前桥左右车轮上的垂直载荷发生转移。（1）确定侧向滑移附着糸数：在侧滑的临界状态， 横向反作用力等于离心力F 离，并达到最大值F离= gRVG2 1,Ymax=G1，为保证不横向翻车，须使V 滑A 工字形断面前轴a)断面简图本汽车前轴简化为换算断面形状后如图3 所示图 3 前轴简化图b)计算断面
4、糸数i) - 断面如图 3 所示垂直面内抗弯断面糸数616366061726333 13HhbBHWII=37003.47N.mm 水平面内抗弯断面糸数mmNBthBtWIIII.217447261236725 .122623333 1） - 断面换算断面简图如图4 图 4 II II 断面计算简图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 Xc-Xc 的坐标：FiFiyiy2=hBBbtBththBBtHbttBt)()2/(*)()2/1(2/1*121112211=30.796 204.37796.306712yH
5、y该断面对形心轴的惯性矩：43 213 23 113 1762.11277853)( 31mmhbbyhBByJxc上翼面的抗弯断面系数：3115.41494796.30762.1277853myJWxc上下翼面的抗弯断面系数：32214.34347204.3762.1277853myJWxc 下水平面内抗弯断面系数：33 23 1397.27822)( 61mmhttbtB BW抗扭断面系数由经验公式得3333 2321732293375)3375(121)24368(25.13431)()2( 1313342757525892225.134)4375(76.12436867.168)(76
6、.1)2(67.125.134)24368(26.1752)2(26.12mmCbBbBChHC WntBbbBBbBhHHChHBCiii) -断面III-III 断面计算简图如图5 如图 5 III-III断面计算简图1）垂直面内，水平面内的抗弯断面系数：32 2“ 333333 32 .11402)1552(643)(6/52.18913)1552(52643)(6/mmhHbWmmhHHbW2）抗扭断面系数：216.0171.029.14352取bhm512.1717343216.033“ 3bWiv) -断面1）垂直面内，水平面内抗弯断面系数：322 “ 4322 47 .16024
7、6524367.19378652436mmHbWmmbHW2）抗扭断面系数：333“ 434.2091043263.0mmbWv) 各断面尺寸参数见表5：表 5 单位 ： mm JY1061 - -B 72 92 B1 60 50 1t12.5 12.5 b 72 58 43 43 1b60 16 2t12.5 12.5 t 12 42 h 36 43 15 H 61 68 52 52 vi) 断面系数计算结果列表见表6 表 6单位 ：3mm- - -W 37003.47 34347.214 18913.52 19378.7 W“ 21744 27822.97 11402.2 16024.7
8、W“ 73229 20910.34 20910.34 （5）应力计算a)计算公式i)汽车紧急制动时垂直面内弯曲应力 WM水平面内弯曲应力 “WM合成应力“合扭转应力：在矩形长边中点上的扭转应力nn WMmax在矩形短边中点上的扭转应力max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：223合dii) 汽车侧滑时垂直面弯曲应力 WMiii) 汽车越过不平路面时垂直面弯曲应力 WMb)应力值计算结果列表：表 7单位 ：28/10mmN- - 紧急制动183.63 155.51 149.25 120.379 “134.38 173.29 10
9、1.89 max45.51 113.38 271.40 d402.38 300.30 357.27 496.14 侧 滑91.05 48.10 -125.926 -106.81 越不平路“287.07 238.36 228.77 184.50 （6）JY1061 前轴材料的许用应力材料： 30Cr 调质硬度： HB241 281 )/(2mmNb：800937 许用应力：bs)7.06.0(合ss7 .02、转向节强度计算作用力11Z、11X、11Y按表 1-1 取值（2）截面系数计算取轮毂内轴承根部处指轴为计算断面64.894132453233dW（3）弯矩计算A 紧急制动时22.82530
10、3211830287.1690220222 12 11XZCM制B 侧滑时60.56583248049.125962022.1937911111rrYCZM制C 超越不平路面时5181752075.2590811CZM制（4）计算用参数JY1061 451d，201C，302d（5）应力计算A）紧急制动时3 .92 64.894122.82530WM制B）侧滑时85.63264.894160.56588732WM侧C）超越不平路面时951.5764.8941518175WM越（6）弯矩、应力计算结果列表见表8 表 8 功况M 紧急制动825303.22 155.8 侧滑-5658732.69
11、-63285 超越不平路518175 57.951 （7）转向节的材料、许用应力及强度校核材料JY1061 40Gr 许用应力s查 YB6-71：2/980mmNb)75.065.0(bS3、主销强度计算（1）主销作用力计算简图如图6 如图 6 主销作用力计算简图（2）主销受力计算参数见表9 表 9 参数车行a b c e f l 1ln rrD h H JY1061 67 70 20 497 360 21BB165 21BB480 30 37 40 （3）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。A）1Z、1X、1Y按表 1 取值B）汽车紧急制动时力1Z在主销的支
12、承反力1S和1S。NbalZSS5.10425706721415158487.16902 1 11主销受到1X和 u 的作用，力u 由下式求得：4 .60591655.841183211llXu力1X在主销的两个支承上反作用力2S和2SNbabXS55.60457067701183212NbaaXS45.57867067671183212力 u 在主销的两个支承上反作用力3S和3SNbabSNbabS36.2963137674.605904.3096137704.605933由制动力矩rrX1的作用，在主销的两个支撑上产生反作用力4S和4SNbarXSSr18.4145513748011832
13、144作用在主销下端的合力（图14）NSSSSS27.49102)18.4145145.5786()36.29635.10425()()(222 422 31C)汽车侧滑时左主销上支承的反作用力NbaZfYSll42.211471375 .8422.193793605.1259611 上左主销下支承的反作用力NbalZeYSll72.337431375 .8422.193794975.1259611 下右主销上支承的反作用力NbalZfYSrr35.313311 上右主销下支承的反作用力NbalZeYSrr41.400911 下D）汽车越过不平路面时动载荷在主销上、下支承上产生的作用反力1S和
14、1S。N balZSS21.15980111（4）弯矩计算在紧急制动和侧滑时，主销下支承的反作用力为最大，在越过不平路面时，因主销下端的作用力臂大于上端，所以只需要计算主销下支承处的弯矩（图15）A)汽车紧急制动时hSM=1816786.99N.mm B)汽车侧滑时hSM下=1248525.04N.mm C)汽车越过不平路面时hSM1=2650.72N.mm （5）抗弯断面系数、剪切面积和主销衬套挤压面积的计算A) 主销抗弯断面系数)1 (32443DdDW=2650.72mm3B) 主销剪切面积)(422dDF=706.86mm2D)主销衬套挤压面积HDF=1200mm2D:主销外径， d：
15、主销内径（6）应力计算分别计算个工况下的弯曲应力、剪切应力、挤压应力见表10。表 10 弯曲应力剪切应力挤压应力紧急制动时 WMFSFSc侧滑时 WMFS下FSc下越过不平路面时 WMFS1FS c1公式编号67 68 69 （7）载荷、弯矩、应力计算结果列表见表11：表 11主销受力单位：N M 单位：2mm其余量单位 ：2/ mmN主销受力M c紧急制动S49102.27 1216783.99 685.74 69.5 40.920 侧滑 上S下S越过不平路面 1S5980.21 591267.77 223.06 22.61 13.32 （8）主销材料及许用应力JY1061:45许用应力2/833mmN2/3.83mmN2/0 .49mmNcc按力21 1GX作静载荷计算时，2/15mmNc
