某重卡转向桥用工字梁设计及强度校核

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货车转向桥设计终

货车转向桥设计摘要随着汽车行业的开展随着汽车行业的开展，作为汽车的关键零部件的转向桥也得到了相应的开展，根本以形成了专业化、系列化生产的局面。

而且随着生产水平的开展，汽车的行驶速度不断提高，人们对汽车的性能要求也越来越高，如何保证既要具有较高的行驶速度又要具有良好的转向性能，就成了必须要解决的问题。

本次设计为载重汽车的转向桥，此桥需要适应在不同的路况，不同的速度下使汽车保持稳定的行驶，并且使货车转向桥具有良好的稳定性和灵敏性。

文中介绍了转向桥的概念，用途，总体布局，通过对前轴、转向节、转向梯形、主销等零件的尺寸和结构的设计，选择适宜的材料，并对其进展强度的校核，以保证所本次设计的转向桥符合汽车道路行驶要求。

关键词：转向桥；前梁；主销；定位参数The Design of Steering Axle TruckAbstractWith the development of the automotive industry, as a key component of the steering axle car has also been a corresponding development, basic to the formation of a specialized, series production of the situation. And with the development of the production level, the travel speed car continues to improve, people on the car's performance requirements are also increasing, how to ensure that it is necessary to have a higher travel speed and also has good steering performance, it becomes necessary to solve the problem.The design for the truck's steering axle, this bridge needs to adapt to different road conditions, different speeds making the car stable under travel, and the steering axle truck has good stability and sensitivity. This paper introduces the concept of steering axle, use, overall layout, through the front axle, steering knuckles, steering the size and structure of the trapezoid, kingpin and other parts of the design, selection of suitable materials, and its strength and the order ensure that the design of the steering axle in line with the requirements of automobile roads. Key words:initial velocity method; gas emission rate; mine panel目录摘要1Abstract1第一章绪论11.1汽车转向桥的概述11.2转向桥的研究意义11.3转向桥的开展背景2221.4转向桥的分类与根本结构31.5典型车型前桥总成结构3第二章转向桥的零件分析52.1前梁52.2转向节62.3转向梯形6672.4主销92.5转向节臂92.6轮毂组合92.7轴承101010102.8转向拉杆总成101111112.9前轮摆振的机理111112第三章转向桥的设计计算123.1转向从东桥的主要零件尺寸确实定1212133.2转向从动桥主要零件的校核1313171921第四章转向梯形的设计234.1转向梯形的理论特性234.2转向梯形的布置244.3转向梯形机构尺寸的初步确定244.4转向梯形设计中应说明的几个问题254.5阿克曼式转向角254.6球头销25第五章转向车轮的定位265.1主销后倾角265.2主销倾角275.3前轮外倾角275.4前轮前束275.5拆卸、安装与调整28282828第六章转向桥实验296.1整车道路试验与使用实验296.2台架实验306.3静扭转强度试验30总结31参考文献32致 33第一章绪论随着高速公路的迅速开展和车速的提高以与车流密度的日益增大，人们对行车平安也更加的重视，因此对车桥的设计也提出了更高的要求。

重型自卸汽车设计(转向系及前桥设计)

重型自卸汽车设计（转向系及前桥设计）摘要汽车在行驶的过程中，需要按照驾驶员的意志经常改变其行驶方向，即所谓的汽车转向。

汽车的转向系统是一套用来改变或恢复汽车行驶方向的专用机构，本文的研究内容即是重型自卸汽车的转向系设计。

本文针对的是与非独立悬架相匹配的整体式两轮转向机构。

利用相关汽车设计和连杆机构运动学的知识，首先对汽车总体参数进行设计，在此基础上，对转向器，转向传动机构进行选择，接着再对转向器和转向传动机构（主要是转向梯形）进行设计，最后，利用软件AUTOCAD完成转向梯形和转向器的设计图纸。

转向器在设计中选用的是循环球式齿条齿扇转向器，在对转向器的设计中，包括了螺杆—钢球—螺母传动副的设计和齿条—齿扇传动副的设计，前者是基于参照同类汽车，确定出钢球中心距，设计出一系列的尺寸，而后者则是根据汽车前轴的载荷来确定出齿扇模数，再由此设计出所有参数的。

转向梯形的设计选用的是整体式转向梯形，本文在设计中借鉴同类汽车转向梯形设计的经验尺寸对转向梯形进行尺寸初选。

再通过对转向内轮实际达到的最大偏转角时与转向外轮理想最大偏转角度的差值的检验，和作为一个四杆机构对I其最小传动角的检验，来判定转向梯形的设计是否符合基本要求。

本文在消化，吸收，总结，归纳前人的成果上，系统、全面地对机械动力转向系进行理论分析，设计及优化。

为重型自卸汽车转向系的设计开发提供了一种步骤简单的设计方法。

关键词：转向系，转向器，转向梯形IITHE DESIGN OF HEAVY DUMP (THE DESIGN OF STEERING SYSTEM AND RRONT AXLE)ABSTRACTIn a moving vehicle, the driver will need to frequently change its traveling direction, the so-called steering. Vehicle steering system is used to change or restore a car in the direction of a dedicated agency, the contents of this paper is the study of light vehicle steering system design.This article is aimed at non-independent suspension and would like to match the overall style of the two steering. The use of the relevant vehicle design and kinematic linkage of knowledge, first of all, the overall parameters of the vehicle design, in this basis, the steering gear, steering transmission choice, and then to the steering gear and steering transmission (mainly trapezoidal steering ) design, and finally, the use of AUTOCAD software and the steering gear steering linkage to complete the design drawings.Steering the ball of choice is the cycle of fan-type steering gear rack teeth, in the design of steering gear, including a screw - Ball - Vice-nutIIIdrive the design and rack - fan drive gear pair design, the former is based on the reference to similar vehicles, to determine the center distance of the ball, the design of a series of size, while the latter is based on the vehicle front axle load to determine the fan module out of gear, and then all of the resulting design parameters.Steering linkage design is a whole selection of steering trapezoid, the paper design is used in car steering linkage from a similar experience in the design of the size of the steering linkage to the primary size. Through to the actual steering wheel in the maximum deflection angle with the steering wheel in the most ideal test of the difference of deflection angle, and four institutions, as a minimum transmission angle of its examination, to determine whether the design of steering trapezoid in line with the basic requirements.In this paper, digestion, absorption, and summing up, summing up the results of their predecessors, the systematic, comprehensive mechanical steering system to carry out theoretical analysis, design and optimization. For the light vehicle steering system design and development provides a simple design method steps.Key word: steering system，steering gear，steering trapezoidIV目录前言 (1)第一章从动桥结构方案的确定 (3)§1.1从动桥总体方案确定 (3)第二章转向系结构方案的确定 (5)§2.1转向系整体方案的分析 (5)§2.1.1转向器方案的分析 (5)§2.1.2 循环球式转向器结构及工作原理 (6)§2.1.2动力转向系统分类 (7)§2.2转向系整体方案的分析 (8)第三章从动桥的设计计算 (10)V§3.1从动桥主要零件尺寸的确定 (10)§3.2 从动桥主要零件工作应力的计算 (11)§3.2.1 制动工况下的前梁应力计算 (12)§3.2.2 在最大侧向力(侧滑)工况下的前梁应力计算 (16)§3.3 转向节在制动和侧滑工况下的应力计算 (17)§3.3.1 在制动工况下 (17)§3.3.2 在侧滑况下 (19)§3.4 主销与转向节衬套在制动和侧滑工况下的应力计算 (20)§3.4.1 在制动工况下 (20)§3.4.2 在侧滑工况下 (22)第四章转向系统的设计计算 (24)§4.1 转向系主要性能参数 (24)VI§4.1.1 转向器的效率 (24)§4.1.2 传动比的变化特性 (26)§4.1.3 给定的主要计算参数 (27)§4.1.4 转向盘回转总圈数n (28)§4.2 转向系计算载荷的确定 (29)§4.3 循环球式转向器的计算 (30)§4.3.1 循环球式转向器主要参数 (30)§4.3.2 螺杆、钢球和螺母传动副 (31)§4.3.3 齿条、齿扇传动副设计 (32)§4.4 循环球式转向器零件强度的校核 (35)§4.4.1 钢球与滚道间的接触应力σ (35)§4.4.2 齿的弯曲应力σ (37)VII§4.5 液压动力转向机构的计算 (38)§4.5.1 动力转向系统的工作原理 (38)§4.5.2 转向动力缸的工作分析 (39)§4.6 转向梯形机构确定、计算及优化 (45)§4.6.1 转向梯形结构方案分析 (45)§4.6.2 整体式转向梯形机构优化设计 (47)第六章结论 (57)参考文献 (58)致谢 (60)VIIIIX前言自卸车是利用发动机动力驱动液压举升机构，将车厢倾斜一定角度从而达到自动卸货，并依靠箱货自重使其复位的专用汽车。

汽车转向桥桥设计说明书

汽车转向桥设计说明书任务书要求：（1）了解汽车转向桥的结构，功能（2）进行汽车转向桥的受力分析（3）总体方案设计（4）画出转向节的零件图（5）画出转向桥的总装图一、概述转向桥是利用转向节使车轮偏转一定的角度以实现汽车的转向，同时还承受和传递汽车与车架及车架之间的垂直载荷、纵向力和侧向力以及这些力形成的力矩。

转向桥通常位于汽车的前部，因此也常称为前桥。

各类汽车的转向桥结构基本相同，主要有前轴（梁）、转向节、主销和轮毂(1)前轴：由中碳钢锻造，采用抗弯性较好的工字形断面。

为了提高抗扭强度，接近两端略呈方形。

前轴中部下凹使发动机的位置得以降低，进而降低汽车质心，扩展驾驶员视野，减小传动轴与变速器输出轴之间的夹角。

下凹部分的两端制有带通孔的加宽平面，用以安装钢板弹簧。

前轴两端向上翘起，各有一个呈拳形的加粗部分，并制有通孔。

(2)主销：即插入前轴的主销孔内。

为防止主销在孔内转动，用带有螺纹的楔形销将其固定。

(3)转向节：转向节上的两耳制有销孔，销孔套装在主销伸出的两端头，使转向节连同前轮可以绕主销偏转，实现汽车转向。

为了限制前轮最大偏转角，在前轴两端还制有最大转向角限位凸块(或安装限位螺钉)。

转向节的两个销孔，要求有较高的同心度，以保证主销的安装精度和转向灵活。

为了减少磨损，在销孔内压入青铜或尼龙衬套。

衬套上开有润滑油槽，由安装在转向节上的油嘴注入润滑脂润滑。

为使转向灵活轻便，还在转向节下耳的上方与前轴之间装有推力轴承11；在转向节上耳与前轴之间，装有调整垫片8，用以调整轴向间隙。

左转向节的上耳装有与转向节臂9制成一体的凸缘，在下耳上装有与转向节下臂制成一体的凸缘。

两凸缘上均制有一矩形键与左转向节上、下耳处的键槽相配合，转向节即通过矩形键及带有键形套的双头螺栓与转向节上下臂连接。

(4)轮毂：轮毂通过内外两个滚锥轴承套装在转向节轴颈上。

轴承的松紧度可以由调整螺母调整，调好后的轮毂应能正、反方向自由转动而无明显的摆动。

起重梁强度校核

巷道起重梁强度校核现有一起重梁，现拟起重最大量Q=60kN ，其总长为zl=12m ，跨度为l=7.064m ，材料为Q235A 钢，许用应力［σ］=140MPa ，梁的自重暂不考虑，校核该梁的强度。

（1）作弯矩图，求最大弯矩将起重梁及受力情况画简图（如下），显然，当起重物在中点时所引起的弯矩最大，如图所示，此时中点处横截面积上的弯矩为M max =4Ql=0.25*60*7.064=106kN ·m（2）校核强度由型钢表查得40a 号工字钢的抗弯截面系数W z =1090*10-6m 3故梁的最大工作应力为σmax =zmax W M =610*10901000*106 =97.25*106Pa=82.57MPa ＜140MPa故起重梁能够承受60kN 的重物。

（3）计算承载能力梁允许的最大弯矩为M max =[σ]W z =140*106*1090*10-6=152.6kN ·m则由M max =4Ql 得Q=lM 4max=064.7152.6*4=86.41kN故按梁的强度，允许吊运约8.6t 的重物。

（4）校核32a 号工字钢强度由型钢表查得32a 工字钢的抗弯截面系数w z =692*10-6m 3故梁的最大工作应力为σmax =zmax W M =610*6921000*106 =153.18*106Pa=153.18MPa ＞140MPa 故32a 号工字钢起重梁不能承受6t 的重物。

（5）校核36a 号工字钢强度由型钢表查得36a 工字钢的抗弯截面系数w z =875*10-6m 3故梁允许的最大弯矩为M max =[σ]W z =140*106*875*10-6=122.5kN ·m则由M max =4Ql得Q=lM 4max=064.7122.5*4=69.366kN 故36a 号工字钢能承受6t 的重物；但余量较小，综合性价比与具体使用环境，选用40a 号工字钢。

梁的强度校核

Wz

M max

62.4103 N m 170106 Pa

367106
m3
2019/7/29
5
而每根槽钢所需的弯曲截面系数Wz≥367×10-6 m3/2=183.5× 10-6m3。由型钢表查得20a号槽钢其Wz=178 cm3，虽略小于所需的Wz=183.5×10-6 m3而最大弯曲正应力将略高于许用弯曲正应
力[]，但如超过不到5%，则工程上还是允许的。
现加以检验：

max

62.4103 N m 2 178106 m3
175106 Pa 175 MPa
超过许用弯曲正应力的百分数为(175-170)/170≈3%，未超过 5%，故允许。事实上即使把梁的自重 (2×22.63 kg/m=0.4435 kg/m)考虑进去，超过许用弯曲正应力的百分数仍不到5%。
要求限制在安装齿轮处和轴承处的转角，q 0.005 ~ 0.001 rad 。
2019/7/29
2
例题1 图a所示简支梁由两根槽钢组成(图b)，试选择既
满足强度条件又满足刚度条件的槽钢型号。已知[]=170
MPa，[]=100
MPa，E=210
GPa，

w l

1 400
2019/7/29
15
(1) 增大梁的弯曲刚度EI 由于不同牌号的钢材它们的弹性模量E大致相同 (E≈210 GPa)，故从增大梁的弯曲刚度来说采用高强度钢并无明显好处。为增大钢梁的弯曲刚度，钢梁的横截面均采用使截面面积尽可能分布在距中性轴较远的形状，以增大截面对于中性轴的惯性矩Iz，例如工字形截面和箱形截面。

车辆工程毕业设计48挂车前桥与悬架设计正文

第1章绪论1.1 本设计的目的和意义汽车是现代交通工具中应用的最多，最普遍，也是最方便的交通运输工具。

汽车的车桥和悬架是汽车上的重要组成部分。

汽车的从动桥的转向性能直接影响汽车的行驶安全性。

随着公路业得迅速发展和车流密度日益增大，人们对安全性、可靠性的要求越来越高。

汽车已经成为现代社会发展不可缺少的交通工具，在人门的日常生活中扮演着重要的角色。

汽车工业以其强有力的产业拉动作用，已经成为我国国民经济发展的支柱性行业。

随着我汽车工业的迅猛发展，汽车零部件的自行开发和研究工作也随之广泛地展开。

汽车在公路上高速行驶，汽车的零部件承受着静载荷和动载荷作用，这些作用直接影响着汽车的使用寿命和汽车运行的可靠性。

车桥（也称为车轴）通过悬架和车架（或承载式车身）相连，它的两端安装着车轮，其功用是传递车架（或承载式车身），与车轮之间的各方向的作用力及其力矩。

车桥是汽车的主要零件之一，它是汽车主要承载件和传力件，支撑着汽车的载荷，并将载荷传给车轮，在实际行驶中，作用在车轮上的牵引力、制动力、横向力，也是经过桥壳传到悬架及车架上的。

同时汽车在路面上高速行驶，由于路面不平度的影响，汽车的车桥会受到交变载荷的作用，在这种复杂的交变载荷的反复作用下，会发生裂纹萌生和扩转并导致突然断裂。

因此，在技术上了解车桥的静态特性，有着及其重要的实际意义。

在汽车车桥及悬架的制造过程中，涵盖了铸（灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、铸钢）、锻（模锻、精锻、平锻和热压）、焊（电焊、点焊、二氧化碳保护焊）、热处理（表面淬火热处理、表面高频淬火处理）粉末冶金等各种热加工工艺。

通过查阅相关的资料，运用专业基础理论和专业知识，确定挂车车桥和悬架的总体设计方案，进行部件的设计计算和结构设计。

进一步巩固和加深对所学的基础理论、基本技能和专业知识的认识掌握，使之系统化、综合化。

培养文献查阅、使用、文件编辑、文字表达等基本实践能力以及外文资料的阅读和翻译的基本技能，使初步掌握科学研究的基本方法。

汽车转向桥设计

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一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一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。
1.1.
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一定倾角。在纵向平面内，主销上部向后倾斜一个角，称为主销后倾角。在横向平面内，主销上部向内倾斜一个β角，称为主销内倾角。
图1-1主销内倾角
Figure 1-1 Kingpin Inclination
By design: (1)To ensure adequate strength: in order to ensure affordable and reliable force between wheel and frame. By design: (1)To ensure adequate strength: in order to ensure affordable and reliable force between wheel and frame. (2)Ensure adequate rigidity: in order to change the wheel alignment parameters. (3)To ensure the correct positioning of steering wheel angle: to make the steering wheel movement and stability, manipulating light and reduce tire wear. (4) The steering axle of quality should be as small as possible: to reduce the non-sprung mass, improve vehicle ride comfort.

材料力学上机大作业—梁的强度校核

材料力学上机作业题目五：梁的强度校核［摘要］本程序使用Microsoft Visual Basic 编写，由输入梁的支撑条件，输入梁的受力状态，实现了梁危险截面的最大正应力计算与梁的强度校核。

在校核结果为否定的情况下还可由许用应力值进行部分截面设计和许用载荷计算等功能。

［数学原理及数学模型］材料力学公式有： 1.梁弯曲正应力公式zz xW M =maxσ2.抗弯截面系数矩形截面 62bh W z =圆形截面 323d W z π=空心圆截面 )1(3243απ-=D W z ，式中 Dd =α 3.采用一定数量级上的穷举法计算出最大弯矩Mz 。

［VB 所做软件］1. 软件部分窗体截图2.程序结构图3.［应用实例］1.验证《新编材料力学》书中P247例12-9该题由正应力强度条件求得题中矩形截面悬臂梁许用载荷为q≤9.1kN/m,现加载q=8kN/m，看是否符合正应力强度要求。

已知左悬臂梁l=3m,[σ]=120Mpa,b=80mm,h=160mm,整个梁承受向下的均布载荷q解：1.运行程序进入主页面2.点击开始并选择支撑条件为左固定端悬臂梁，点击确定。

如图3.选择梁的截面形状并输入尺寸参数，点击确定。

如图4.输入受力条件，点击确定进行计算。

如图5.程序运行结果如图计算结果与实际运算结果相同2.求解《新编材料力学》P246例12-8。

解： 1.运行程序计入主界面，点击开始。

2.选择支撑条件为右外伸梁，点击确定。

3.选择梁的截面形状并输入尺寸，点击确定。

如图，（不妨先设b=10，h=30。

注意，应避免b或h为零以防止出现除数为零的情况使程序出错）4.输入受力情况及右支架位置并点击确定，如图（如果未能输入右支架位置，可能使程序出错）5.得到计算结果计算结果与答案b=30mm，h=60mm一致，不过以截面抗弯系数代替截面具体尺寸。

其中小数点后的微量误差受穷举法所采用数量级的影响。

值得注意的是，由于本程序涉及的截面形状及载荷种类较多，而且载荷位置不固定，因此截面设计和许用载荷计算难以得到最终的具体结果。

货车转向桥设计

前言我国作为一个发展中国家，汽车使用越来越多，而当前由于设计方案所限，不能精确地选择零部件的尺寸和结构，造成有的地方强度不够，而有的地方强度又过剩，严重地影响了产品的开发和设计，造成直接经济损失。

特别对于诸如转向桥等部件,因不能准确确定其失效原因和部位，造成不能从根本上解决其失效问题。

不同类型的货车在我国的市场中占有相当大的比例，他们的性能的好、坏在一定程度上也影响着汽车在市场上的地位。

针对以上问题，本设计选用轻型货车的转向桥作为设计对象，通过合理的计算，结构设计，而达到汽车转向桥具有较好的转向灵敏性。

希望取得一个较好的结果，使轻型货车转向桥提到一个新水平。

1 转向桥本节重点介绍转向桥的定义和安装形式。

1.1 转向桥的定义转向桥是汽车的重要组成部分，转向桥是利用车桥中的转向节使车轮可以偏移一定角度，并承受地面与车架之间的力及力矩，以实现汽车的转向。

1.2 转向桥的安装形式一般载货汽车采用前置发动机后桥驱动的布置形式，故其前桥为转向从动桥。

轿车多采用前置发动机前桥驱动，越野车均为全轮驱动，故他们的前桥既是转向桥也是驱动桥，称为转向驱动桥。

转向桥按与其匹配的悬架结构不用，又可分为非断开式与断开式两种。

与非独立悬架匹配的非断开式的转向桥是一根支承于左、右从动车轮上的刚性整体横梁，当又是转向桥时，其两端经转向主销与转向节相连。

断开式转向桥与独立悬架相匹配。

2 转向桥的结构2.1 转向桥的组成部分各种车型的非断开式转向桥的结构型式基本相同，它主要由前梁（由于汽车前桥为转向桥，因此其横梁常称前梁）、转向节、转向主销、转向梯形臂、转向横拉杆等组成。

1)前梁前梁是非断开式转向从动桥最主要的零件，由中碳钢或中碳合金钢模锻而成。

其两端各有一呈拳形的加粗部分作为安装主销前梁拳部。

为提高其抗弯强度，其较长的中间部分采用工字行断面，并相对两端向下偏移一定距离，以便降低汽车发动机的安装位置，从而降低汽车传动系的安装高度并减小传动轴万向节主、从动轴的夹角；为提高前梁的抗扭强度，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连接的向下弯曲部分，则采用上述两种断面逐渐过度的形状。

桥式起重机主梁强度、刚度计算

桥式起重机箱形主梁强度计算一、通用桥式起重机箱形主梁强度计算(双梁小车型)1、受力分析作为室用通用桥式起重机钢构造将承受常规载荷G P 、Q P 和H P 三种根本载荷和偶然载荷S P ，因此为载荷组合Ⅱ。

其主梁上将作用有G P 、Q P 、H P 载荷。

主梁跨中截面承受弯曲应力最大，为受弯危险截面；主梁跨端承受剪力最大，为剪切危险截面。

当主梁为偏轨箱形梁时，主梁跨中截面除了要计算整体垂直与水平弯曲强度计算、局部弯曲强度计算外，还要计算扭转剪切强度，弯曲强度与剪切强度需进展折算。

2、主梁断面几何特性计算上下翼缘板不等厚,采用平行轴原理计算组合截面的几何特性。

图2-4注：此箱形截面垂直形心轴为y-y 形心线，为对称形心线。

因上下翼缘板厚不等，应以x ’— x ’为参考形心线,利用平行轴原理求水平形心线x —x 位置c y 。

① 断面形状如图2-4所示,尺寸如下图的H 、1h 、2h 、B 、b 、0b 等。

②3212F F F F ++=∑ [11Bh F =，02bh F =，23Bh F =] ③Fr q ∑= (m kg /) ④321232021122.)21(2)2(F F F h F h h F h H F Fy F y ii c +++++-=∑⋅∑=(cm )⑤223322323212113112212)(212y F Bh y F h h H b y F Bh J x ⋅++⋅+--+⋅+= (4cm ) ⑥202032231)22(21221212bb F h b B h B h J y ++++= (4cm ) ⑦c X X y J W /=和c X y H J -/(3cm ) ⑧2BJ W yy =(3cm ) 3、许用应力为 ][σ和 ][τ。

4、受力简图1P 与2P 为起重小车作用在一根主梁上的两个车轮轮压，由Q P 和小车自重分配到各车轮的作用力为轮压。

如P P P 21==时，可认为P 等于Q P 和小车自重之和的四分之一。

工字梁强度校核例题

工字梁强度校核例题工字梁的强度校核是结构设计中的重要内容之一。

下面我将从多个角度全面完整地回答你的问题。

首先，工字梁的强度校核需要考虑以下几个方面：1. 弯曲强度校核，工字梁在受到外力作用时会发生弯曲变形，因此需要校核其弯曲强度。

弯曲强度校核一般采用弯矩-曲率法或应力-应变法，根据工字梁的几何形状和受力情况计算出其弯矩和曲率或应力和应变，然后与材料的弯曲强度极限进行比较，确保工字梁在弯曲时不会超过其承载能力。

2. 剪切强度校核，工字梁在受到剪力作用时会发生剪切变形，因此需要校核其剪切强度。

剪切强度校核一般采用剪力-剪应力法，根据工字梁的几何形状和受力情况计算出其剪力和剪应力，然后与材料的剪切强度极限进行比较，确保工字梁在受到剪力时不会发生破坏。

3. 拉压强度校核，工字梁在受到拉力或压力作用时会发生拉伸或压缩变形，因此需要校核其拉压强度。

拉压强度校核一般采用拉力-拉应力法或压力-压应力法，根据工字梁的几何形状和受力情况计算出其拉力或压力和相应的拉应力或压应力，然后与材料的拉压强度极限进行比较，确保工字梁在受到拉力或压力时不会发生破坏。

此外，工字梁的强度校核还需要考虑以下因素：1. 材料的强度特性，工字梁的强度校核需要根据所选用的材料的力学性能参数进行计算。

常用的材料包括钢材、混凝土等，其强度特性需要满足设计要求。

2. 荷载情况，工字梁的强度校核需要考虑所受到的荷载情况，包括静载荷、动载荷、温度荷载等。

不同的荷载情况会对工字梁的强度产生不同的影响，需要进行相应的校核。

3. 构造形式，工字梁的强度校核还需要考虑其构造形式，包括截面形状、连接方式等。

不同的构造形式会对工字梁的强度产生影响，需要进行相应的校核。

综上所述，工字梁的强度校核是一个综合考虑几何形状、受力情况、材料特性和荷载情况等多个因素的过程。

通过合理的校核，可以确保工字梁在使用过程中具有足够的强度和稳定性，满足设计要求。

工字梁强度校核例题

工字梁强度校核例题工字梁是一种常用的结构梁型，在建筑和工程中广泛应用。

为了保证工字梁的安全性和承载能力，需要进行强度校核。

本文将介绍一道工字梁强度校核的例题，详细阐述计算步骤和方法。

题目描述：某建筑工程中，需要设计一根工字梁来支撑楼层的荷载。

工字梁的长度为10m，上弦高度为400mm，下弦高度为800mm，翼缘宽度为200mm，腹板厚度为10mm。

根据设计要求，工字梁所承受的荷载为200kN，其中荷载均匀分布在工字梁的整个长度上。

校核步骤：1. 确定工字梁的截面特性：工字梁的截面特性对于强度校核非常重要。

根据题目描述，上弦高度为400mm，下弦高度为800mm，翼缘宽度为200mm，腹板厚度为10mm。

根据工字梁的几何形状，可以计算出工字梁的截面面积、惯性矩和截面模量。

2. 计算工字梁的受力状态：根据题目描述，工字梁所承受的荷载为200kN，均匀分布在工字梁的整个长度上。

荷载会引起工字梁产生弯曲变形，因此需要计算工字梁的弯矩和剪力分布。

3. 弯矩计算：根据工字梁的几何形状和受力情况，可以计算出工字梁在不同截面位置的弯矩。

根据弯矩-曲率关系，可以推导出工字梁的弯曲应力分布。

4. 剪力计算：根据工字梁的几何形状和受力情况，可以计算出工字梁在不同截面位置的剪力。

根据工字梁的剪力-剪应力关系，可以推导出工字梁的剪应力分布。

5. 强度校核：根据工字梁的弯曲应力和剪应力分布，可以根据材料的强度指标进行校核。

校核的目的是判断工字梁的强度是否满足设计要求。

6. 结果分析：根据校核结果，判断工字梁是否满足设计要求。

如果满足，说明工字梁的强度足够，可以安全使用。

如果不满足，需要重新设计工字梁的截面尺寸或材料。

综上所述，本题目涉及工字梁强度校核的计算步骤和方法。

通过计算工字梁的截面特性、受力状态，以及弯矩和剪力的计算，可以得到工字梁的弯曲应力和剪应力分布。

通过与强度指标的比较，可以判断工字梁是否满足设计要求。

强度校核是确保工字梁安全可靠的重要环节，需要细致严谨的计算和分析。

工字梁强度校核例题

工字梁强度校核例题工字梁是常见的结构形式之一，用于承载和传递荷载。

强度校核是工字梁设计中的重要步骤，其目的是确保工字梁在使用过程中能够承受设计荷载而不产生破坏。

下面我将以一个工字梁强度校核的例题为例，介绍相关参考内容。

例题：假设一个工字梁的材料为Q235钢，梁的长=5m，梁的宽=0.3m，梁的高=0.6m。

设计荷载为100kN，采用双等角斜腹撑方式，下腹板和上腹板采用两个20mm厚度的钢板焊接而成。

求该工字梁的强度校核。

1. 梁截面的计算：首先，我们需要计算工字梁的截面面积、惯性矩和抗弯矩。

工字梁的截面由下腹板、上腹板和腹板之间的钢筋构成。

可以利用截面的几何形状来计算这些参数。

计算结果如下：- 梁的截面面积：A = 下腹板的面积 + 上腹板的面积 + 腹板的面积- 梁的惯性矩：I = 下腹板的惯性矩 + 上腹板的惯性矩 + 腹板的惯性矩- 梁的抗弯矩：W = 梁的惯性矩 / (梁的高/2)2. 弯曲应力的计算：由设计荷载和梁的几何参数可以计算出在工字梁上的弯曲力矩。

弯曲力矩可以通过设计荷载乘以梁的距离来计算。

然后，弯曲应力可以通过把弯曲力矩除以抗弯矩来计算。

3. 弯曲强度校核：工字梁的弯曲强度校核需要比较弯曲应力和材料的抗弯强度。

钢材的抗弯强度可以通过查表或计算得到。

如果弯曲应力小于等于抗弯强度，则说明该工字梁满足弯曲强度校核要求；如果弯曲应力大于抗弯强度，则需要重新设计、加固或者改变材料。

4. 焊接接头校核：由于工字梁采用双等角斜腹撑方式，需要对下腹板和上腹板的焊接接头进行校核。

校核过程包括焊缝计算及焊缝强度计算。

根据焊缝计算结果判断焊缝是否满足强度要求。

除此之外，还有一些其他方面的校核内容，如剪切强度、轴心受压、轴心受拉、抗压强度等等。

这些校核内容在具体的工字梁强度校核过程中可能会用到，具体根据问题进行计算。

需要注意的是，设计内力、实际荷载和其他参数会导致计算结果的不同。

因此，在进行工字梁强度校核时，要严格按照设计规范进行计算，并结合具体情况进行合理调整。

重型自卸汽车设计转向系及前桥设计

河南科技大学毕业设计（论文）题目＿重型自卸汽车设计（转向系及前桥设计）重型自卸汽车设计（转向系及前桥设计）摘要汽车的转向就是驾驶员按照自己的意志使行驶中的汽车行驶方向改变。

使汽车行驶方向恢复或者改变的一套专用机构，即所谓的汽车转向系统。

接下来我们来讨论重型自卸车转向系及前桥设计。

本次设计采用的是整体式转向机构，与非独立悬架相匹配。

首先通过发动机型号选择相应车型，再查找转向系结构及计算公式的相关书籍，根据已选车型，找出相关的基本数据，运用机构运动、汽车设计的知识，对转向系进行参数设计，再选用相关的转向机构，对轴、齿轮等进行强度校核，最后用汽车专用软件CAD 进行图纸设计。

由于这次是重型自卸，那么在转向时，就要有转向助力缸，帮助司机转弯。

在参考往年的资料的基础上，先选用液压式的助力缸。

前桥转向轮，一边靠转向直拉杆、转向节臂，另一边靠助力缸助力，把力平分到车轮上，这样液压助力缸可以做的小一点。

转向梯形就是由前桥、左右转向节臂、转向横拉杆组成的梯形。

其作用就是保证转向时左右车轮按一定的比例转过一个角度。

本次设计采用整体式转向梯形，参考往年毕业设计及同类汽车设计经验初选转向梯形的尺寸。

用轮最大实际偏转角减去外轮理想最大偏转角，得出的差值进行检验，检验是否符合计算要求，从而进行设计。

在吸收、参考各类重型汽车转向系，在此基础上略作改进。

为重型自卸汽车转向系提供了一种思路。

关键词：转向系，转向梯形，转向器，转向助力缸THE DESIGN OF HEAVY DUMP (THE DESIGN OF STEERING SYSTEM AND RRONT AXLE) ABSTRACTThe steering of the car is the driver in accordance with their own will make the driving dir ection change. A set of special mechanisms that enable the vehicle to move in or out of a vehicl e's steering system. Next, we discuss the design of the steering system and the front axle of hea vy dump truck.This design uses the integral steering mechanism, and the non independent suspension. Firs t through the engine model to select the appropriate models, then find the books related to the s teering system structure and calculation formula, according to the selected models, find out the re lated basic data, using the knowledge of mechanism motion, car design, design the parameters of the steering system, and the related to institutions, to check the strength of shaft, gear and so on. The final design drawings with the special software of automobile CAD.This paper introduces the application of the recirculating ball rack and pinion steering device in the design of the steering gear. Recirculating ball type steering gear rack with two level gear transmission pair in the first stage, in order to reduce the friction between the steering and steeri ng screw nut, the rolling friction; in the second stage transmission pair, to adjust the meshing cl earance and the gear rack. Wherein, the steering nut follower is a first stage transmission pair, a nd the driving part is in the second stage transmission pair.The steering trapezium is posed of front axle, left and right steering knuckle arm and steeri ng tie rod. Its role is to ensure that the steering wheel left and right wheels in a certain proporti on of an angle. The design of the whole steering ladder, reference to previous years of graduatio n design and similar car design experience of the size of the steering trapezium. The maximum d eflection angle of the inner wheel is subtracted from the maximum deflection angle of the outer wheel, and the difference is tested.In the absorption and reference of all kinds of heavy vehicle steering system, on the basis of improvement. This paper provides an idea for heavy duty truck steering system.KEYWORDS: steering system ,steering trapezium, steering gear, steering booster cylinder目录前言1第一章从动桥结构方案的确定 (2)§1.1从动桥总体方案确定 (2)第二章转向系结构方案的确定 (3)§2.1转向系整体方案的分析 (3)§2.1.1转向器方案的分析 (3)§2.1.2 循环球式转向器结构及工作原理 (4)§2.1.3动力转向系统分类 (4)§2.1.4转向加力装置6§2.1.5转向加力装置的转向控制阀8§2.1.6转向加力装置的结构布置方案9§2.2转向系整体方案的分析 (9)第三章从动桥的设计计算11§3.1从动桥主要零件尺寸的确定 (11)§3.2 从动桥主要零件工作应力的计算 (11)§3.2.1 制动工况下的前梁应力计算 (12)§3.2.2 在最大侧向力(侧滑)工况下的前梁应力计算 (14)§3.3 转向节在制动和侧滑工况下的应力计算 (15)§3.3.1 在制动工况下 (15)§3.3.2 在侧滑况下 (16)§3.4 主销与转向节衬套在制动和侧滑工况下的应力计算 (17)§3.4.1 在制动工况下 (17)§3.4.2 在侧滑工况下 (19)第四章转向系统的设计计算20§4.1 转向系主要性能参数 (20)§4.1.1 转向器的效率 (20)§4.1.2 传动比的变化特性 (20)§4.1.3 给定的主要计算参数 (21)§4.1.4 转向盘回转总圈数n21§4.2 转向系计算载荷的确定 (22)§4.3 循环球式转向器的计算 (22)§4.3.1 循环球式转向器主要参数 (22)§4.3.2 螺杆、钢球和螺母传动副 (23)§4.3.3 齿条、齿扇传动副设计 (23)§4.4 循环球式转向器零件强度的校核 (25)§4.4.1 钢球与滚道间的接触应力σ25§4.4.2 齿的弯曲应力σ26§4.5 液压动力转向机构的计算 (27)§4.5.1 动力转向系统的工作原理 (27)§4.5.2 转向动力缸的工作分析 (27)§4.5 转向梯形机构确定、计算及优化 (30)§4.5.1 转向梯形结构方案分析 (31)§4.5.2 整体式转向梯形机构优化设计 (32)第五章结论35参考文献36致37. -前言自卸车能将汽车用来承载货物或者人的东西按必然的角度来卸货，并靠自身的重量让汽车用来承载货物或者人的东西自动回到原来位置的专用汽车。

梁的强度校核

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而此时外伸端D和E的挠度也仅为
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qa2 (l 2a) 4 3 2 qa q(l 2a) wD wE a a 8EI 24EI 2 EI ql 4 0.000 207 () EI
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所谓改变结构的体系来提高梁的刚度在这里是指增加梁的支座约束使静定梁成为超静定梁，例如在悬臂梁的自由端增加一个铰支座，又例如在简支梁的跨中增加一个铰支座。
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而许可挠度为
w w l l
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1 2.4 m 6 103 m 400
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由于wmax<[w]，故选用20a号槽钢满足刚度条件。
Ⅱ. 提高梁的刚度的措施 (1) 增大梁的弯曲刚度EI 由于不同牌号的钢材它们的弹性模量E大致相同 (E≈210 GPa)，故从增大梁的弯曲刚度来说采用高强度钢并无明显好处。为增大钢梁的弯曲刚度，钢梁的横截面均采用使截面面积尽可能分布在距中性轴较远的形状，以增
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例题1 图a所示简支梁由两根槽钢组成(图b)，试选择既
满足强度条件又满足刚度条件的槽钢型号。已知[]=170
MPa，[]=100 MPa，E=210 GPa，。 l 400
w 1

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3

解：一般情况下，选择梁的截面尺寸或选择型钢的型号时，先按正应力强度条件选择截面尺寸或型钢型号，然
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如果将两个铰支座各内移一个距离a而成为如图a所
示的外伸梁，且a=0.207l，则不仅最大弯矩减小为

传动轴的计算及强度校核

传动轴的计算及强度校核第一节概述万向传动轴由万向节和传动轴组成，有时还加中间支承。

.它主要用来在工作过程中不断改变的两根轴间传递转矩和旋转运动。

.万向传动轴设计的基本要求：1. 保证所连接的两轴的相对位置在预计的范围内变动时，能可靠的传递动力。

.2. 保证所连接的两轴尽可能等速运转。

.由于万向节夹角而产生的附近载荷、振动和噪声应在允许的范围内。

.3. 传动效率高，使用寿命长，结构简单，制造方便，维修容易等.设计要点：1. 关键性能尺寸的确定传动轴中心距由传动轴总布置确定。

.固定节、移动节的装配尺寸根据接口(轮毂、半轴齿轮等)尺寸、结构确定，主要结构参数参见传动轴的主要结构与计算。

.2. 粗糙度和形位公差的确定移动节轴颈与变速箱油封配合处，为保证油封的密封效果，轴颈处粗糙度一般选0. 8或0. 63。

.移动节、固定节轴承配合端面垂直度取0. 05。

.形状和位置公差GB/T1182-ISO1302。

. 表面粗糙度符号按GB/T131-ISO1302。

.形状和位置的未注公差按GB/T1184-k,线性尺寸的未注公差按GB/T1804-m,角度的未注公差按GB/T11335-m。

.3. 零件号要求传动轴组号为22。

.前传动轴分组号2203。

.中间传动轴分组号2202。

.后传动轴组号2201。

.第二节万向节的设计一、万向传动的计算载荷表中， max e T ――－发动机最大转矩；N ―――计算驱动桥数；取法见下表。

.1i ―――变速器一档传动比；η―――发动机到万向节传动轴之间的传动效率；k ―――液力变矩器变矩系数， k= 〔（0k －1）/2〕+1， 0k 为最大变矩系数；2G ―――满载状态下一个驱动桥上的静载荷（N ）；'2m ―――汽车最大加速度时的后轴负荷转移系数，轿车'2m = 1. 2～1. 4，货车： '2m = 1. 1～1. 2；ϕ―――轮胎与路面间的附着系数，对于安装一般轮胎的公路用汽车，在良好的混泥土或沥青路面上， ϕ可取0. 85，对于安装防侧滑的轮胎的轿车， ϕ可取1. 25，对于越野车， ϕ值变化较大，一般取1；r r ―――车轮滚动半径（m ）；0i ―――主减速器传动比；m i ―――主减速器从动齿轮到车轮之间的传动比；m η―――主减速器主动齿轮代车轮之间的传动效率；1G ―――满载状态下转向驱动桥上的静载荷（N ）；'1m ―――汽车最大加速度时的前轴负荷转移系数，轿车： '1m = 0. 80～0. 85，货车： '1m = 0. 75～0. 90；t F ―――日常汽车行驶平均牵引力（N ）；f i ―――分动器传动比，取法见表2；d k ―――猛接离合器所产生的动载系数，对于液力自动变速器， d k = 1，对于具有手动操纵的机械变速器的高性能赛车， d k = 3，对于性能系数j f = 0的汽车（一般货车、况用汽车和越野车）， d k = 1，对于j f ﹥0的汽车， d k = 2或由经验选定。

梁的强度校核

[σ ]
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而每根槽钢所需的弯曲截面系数Wz≥367×10-6 m3/2=183.5× 10-6m3。由型钢表查得20a号槽钢其Wz=178 cm3，虽略小于所需的Wz=183.5×10-6 m3而最大弯曲正应力将略高于许用弯曲正应力[σ]，但如超过不到5%，则工程上还是允许的。现加以检验： 62.4 × 103 N ⋅ m = = 175 ×106 Pa = 175 MPa 2 × 178 × 10 −6 m 3
每根20a号槽钢对中性轴的惯性矩由型钢表查得为 Iz =1780 cm4 于是
τ max =
( FS,max / 2) S z∗,max Izd
(69 × 103 N) × 104 × 10-6 m 3 = (1780 ×10-8 m 4 )(7 × 10 −3 m)
= 57.6 × 106 Pa = 57.6 MPa
(
) )
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可见，对于此梁上的左边两个集中荷载，应为 Fa 3l 2 − 4a 2 wC = 48EI
(
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于是由叠加原理可得 1 wmax ≈ wC = [ 120 × 103 N (0.4 m )× 3 × 2.4 2 m 2 − 4 × 0.4 2 m 2 + 48EI 30 ×103 N (0.8 m )× 3 × 2.4 2 m 2 − 4 × 0.82 m 2 +
(
)(
)
而许可挠度为
1 w [w] = × l = × 2.4 m = 6 ×10−3 m 400 l
由于wmax<[w]，故选用20a号槽钢满足刚度条件。
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Ⅱ. 提高梁的刚度的措施 (1) 增大梁的弯曲刚度EI 由于不同牌号的钢材它们的弹性模量E大致相同 (E≈210 GPa)，故从增大梁的弯曲刚度来说采用高强度钢并无明显好处。为增大钢梁的弯曲刚度，钢梁的横截面均采用使截面面积尽可能分布在距中性轴较远的形状，以增大截面对于中性轴的惯性矩Iz，例如工字形截面和箱形截面。