汽车前桥设计
EQ1040轻卡前桥与转向系统的设计
摘要在整个世界汽车市场的需求和发展中，亚太地区将成为全球最大的汽车销售市场，其中以中国的汽车市场发展最为迅猛。
2009年自度过全球金融海啸危机的寒冬后，欧美市场进入需求衰退期，中国汽车市场规模进入了迅猛高速发展期，产销量跃居世界第一。
与此同时，中国卡车行业的年产销数量可谓世界前列，市场容量较大；中国卡车市场的高端需求正在崛起。
据最新数据显示，2010年1-5月中国卡车行业生产整车近125万辆，同比增幅超过30%，尽管我国经济遭受金融危机的巨大冲击，但随着国家4万亿元扩大内需政策的实施及海外发展中国家市场的开拓，伴随着我国公路、铁路及其他基础建设项目的陆续开工，尤其是2009-2010年我国陆续出台的一系列促进汽车消费（如汽车下乡、以旧换新补贴政策）和汽车出口的相关政策，卡车行业已成为率先受益的行业。
从卡车行业的发展趋势来看，2009年全国卡车市场需求总体加快，随着国家一系列宏观调控政策的逐步到位，2010年仍将呈现较好的发展态势。
随着公路和铁路建设、现代物流业和节能减排工程以及民生工程的实施到位，必将为紧系国民经济建设的卡车产业带来新的发展机遇关键词：转向桥；转向器；载荷；强度；ABSTRACTIn the whole world car market demand and developing, in the asia-pacific region will become the world's largest auto sales market, in which China's auto market develop the most rapidly. Since 2009, spend the winter in global financial tsunami crisis after the European and American market into recession, China's automotive market demand into rapid high-speed development scale and the destinations in the world in terms of first. Meanwhile, Chinese trucks in manufacturing industry, is the world number is bigger; the forefront of market capacity China truck market demand is rising in the high-end. According to the latest figures show that 2010 1-5 months China truck industry production nearly 125 million vehicles, vehicle year-on-year rate of increase more than 30%, although our country economy suffers financial crisis, but along with the huge impact national four trillion yuan to expand domestic demand and the implementation of the policy of developing countries overseas market exploration, along with our country roads, railways and other infrastructure projects in succession, especially the start of 2009-2010 China has promulgated a series of promoting auto (such as car went to the country, to old change new subsidies) and automotive export policies that truck industry has become the industry first benefit. From the development trend of truck industries, 2009 national truck market demand, as countries overall speed up a series of macroeconomic regulation and control policy gradually in place, 2010 will still has a good momentum of development. Along with the highway and railway construction, modern logistics industry and energy conservation and emission reduction projects and minsheng project implementation in place, will the national economic construction for a tight trucks of industry with a new development opportunity目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1前桥的概述 (2)1.2循环球转向器的概述 (5)1.3 研究内容 (6)第2章循环球式转向器的设计 (5)2.1转向器结构形式选择 (7)2.2转向器结构设计 (7)2.3车型的选取与技术参数分析 (8)2.4转向系计算载荷的确定 (8)2.5各零件主要结构与参数确定 (9)2.5.1螺杆、钢球、螺母传动副 (9)2.5.2齿条、齿扇传动副 (11)2.5.3间隙调整装置的结构设计 (13)2.6本章小结 (13)第3章循环球式转向器零件强度计算 (14)3.1钢球与滚道间的接触应力 (14)3.2螺杆在弯扭联合作用下的强度计算 (17)3.3本章小结 (18)第4章转向桥设计 (19)4.1结构参数选择 (20)4.2转向桥结构形式 (20)4.3选择前桥结构型式及参数 (20)4.4前轮定位角 (20)4.5本章小结 (20)第5章转向桥设计 (21)5.1前轴强度计算 (21)5.1.1前轴受力简图 (21)5.1.2前轴载荷计算 (21)5.2弯矩及扭矩计算 (22)5.3本章小结 (30)第6章转向节强度计算 (31)6.1截面系数计算 (31)6.2弯矩计算 (31)6.3应力计算 (31)6.4转向节的材料、许用应力及强度校核 (32)6.5本章小结 (32)第7章主销强度计算 (33)7.1主销作用力计算 (33)7.2计算载荷 (33)7.3弯矩计算 (35)7.4应力计算 (35)7.5本章小结 (36)结论 (37)参考文献 (38)致谢 (39)附录 (34)第1章绪论在整个世界汽车市场的需求和发展中，亚太地区将成为全球最大的汽车销售市场，其中以中国的汽车市场发展最为迅猛。
5.5T盘式单前桥设计
2 .1 .2 后制动器制动力
同理，计算单后轴制动器最大制动力F 2 为 169059N。
2 . 1 . 3 前轴制动器制动力与整车制动器制动力之比
前轴制动器制动力与整车制动器制动力之比为：
y61= F 1/ ( F 1+ F 2)=0.29
(3)
2 . 1 . 4 利用附着系数及曲线
空 载 时 ， 整 车 质 量 m=11760k g ， 轴 距 L =3825mm， 重
表 1 市场上某款5 . 5 T 盘式前桥与公司2 0 1 0 款 4 5 7 前桥的差异
产品 额定 主销 二级 板賛中 轮毂端 理论 名称 载荷 中心距 落差 心距 面距 轮距
制动器 规格
气室 规格
理论制
动力矩 (0.8MPa)
横拉 杆长
横拉杆中 心到前轴 中心距离
内/ 外 轮转角
上臂相对 前桥中心 线距离
总 成 基 础 上 ，开 发 盘 式 前 桥 ， 以 响 应 市 场 需 求 。 1 方案设计
根据市场上资源，国 内 6 X 4 牵引车配盘式前桥时，主 要 采 用 22.5寸盘式制 动 器 。而 各 车 桥 厂 都 有 成 熟 的 5.5T 配 2 2 . 5 寸制动盘的前桥资源。通 过对标，市 场 上 某 款 5.5T 盘 式 前 桥 与 公 司 2 0 1 0 款 4 5 7 前桥的差异，如 表 1 所 示 。
关 键 词 ：盘 式 鼓 式 单 前 桥
根 据 2 0 1 1 年 1 2 月 底 发 布 的 《GB/ 7 2 5 8 机 动 车 运 行 安 全 技 术 条 件 》要 求 ，2012年 9 月 1 日起，危险货物运输车 的前轮应装备盘式制动器。公司从市场上采购的盘式单前 桥 价 格 非 常 高 ，导 致 整 车 成 本 偏 高 ，进 而 影 响 产 品 的 竞 争 力 。 为 此 ，2 0 1 2 年 3 月 至 2 0 1 3 年 3 月 ，车桥车间联合技术中心、 采 购 部 、品 保 部 等 部 门 开 展 C F T 活 动 ，在 2 0 1 0 款 4 5 7 前桥
轻型皮卡车转向系及前桥设计
轻型皮卡车转向系及前桥设计摘要随着经济的发展，汽车作为一种交通工具，对于人们的生活越来越重要。
由于皮卡车的客货两用性，经济、实用，使得它很受人们欢迎。
因此，对轻型皮卡车的设计有一定的现实意义。
在这次毕业设计中，我的任务是完成轻型皮卡车的转向系及前桥的设计。
以下是本次设计的主要依据与内容。
转向系是汽车的一大组成部分，其主要作用是在驾驶员的操纵下控制汽车行驶方向。
转向系主要可分为机械式转向系和动力转向系。
转向系的设计主要包括转向系形式的选择，转向器的选择，转向梯形的选择以及布置等。
本次设计由于作用在方向盘上的手力不大，且考虑到经济性，采用机械式转向系。
转向器采用正效率很高，操纵方便且使用寿命较长的循环球式转向器。
虽然，其逆效率也很高，但对于前轴载质量不大的轻型皮卡车而言影响不大。
转向梯形采用与双横臂式独立悬架相匹配的断开式转向梯形，且考虑到发动机的位置，将转向梯形前置。
前桥为断开式前桥，利用转向节使车轮偏转一定角度以实现汽车转向。
在这次设计中经验不足，水平有限。
希望能正确合理的完成设计，并能使其组成一辆经济实用的轻型皮卡车。
关键词：机械式，转向系，循环球式，转向器，断开式，转向梯形THE STEERING SYSTEM AND FRONT AXLE DESIGN OFPICK-UP TRUCKABSTRACTWith the development of economic, the automobile as one kind of the transportation is more and more important in people's life. As a result of Pick-up truck not only can carry passengers but also can carry cargos, economical and practical, causes it received welcome of the people very much. Therefore, The design of Pick-up truck has the certain practical significance.In this graduation design, my duty is the design of Pick-up truck steering system and the front axles. I will introduce this design’s main basis and the content.The steering system is an important portion of the automobile.The primary purpose of the steering system is to give the driver directional control of the automobile .The steering system may be divided into two types：the manual steering system and the power steering system. The steering system design mainly includes the choice of the steering system form、the steering gear and the steering trapezium as well as the arrangement of them and so on. Because of affecting on the steering wheel’s hand power is not big, also considering the efficiency, this design uses the mechanical type steering system. The steering gear adopts the recirculating ball type , the high efficiency 、the convenient operation also the long life service. Although its reverse efficiency is also high, the influence regarding the front axle load quality is not big. The steering trapezium uses the separation type steering trapezium whichmatches with the double cross arm type independent suspension , Considering the engine position, the steering trapezium is in the front of the front axle .The front axle is the separation type 。
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。
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。
挂车前桥与悬架设计
摘要挂车前桥和悬架是挂车一个重要的组成部分。
在查阅相关资料后，根据挂车前转向桥和悬架的结构特点、工作原理定设计的主要内容包括：转向从动桥前梁、转向从动桥转向节、转向从动桥主销和转向节衬套的设计和校核，以及钢板弹簧悬架的设计和校核。
本设计采用工字型前梁并稍向下弯曲，已达到降低重心和提高刚度的作用。
在前梁初步计算完成之后会用有限元ANSYS进行静力学分析，以保证设计质量。
挂车悬架把车架和车轴弹性的连接起来。
它的主要功用是传递作用在车轮和车身之间的一切力和力矩，比如支撑力、制动力和驱动力等，并且缓和有不平路面传给车身的冲击载荷，衰减由此引起的震动，保证乘员舒适性，减小货物和车辆本身的动载荷。
由于钢板弹簧结构简单，制造成本低，维修方便等优点，所以本设计主要采用有主副簧的钢板弹簧作为弹性元件。
关键词：挂车；前桥；悬架；主销；钢板弹簧ABSTRACTTrailer front axle and suspension is an important part of trailers. After the access relevant information, according to the trailer front steering bridge and suspension structure characteristics, working principle set design of the main content includes: steering driven bridge girder, steering driven bridge before knuckles, steering driven bridge dowel and steering knuckle bushings design and check, and leaf spring suspension design and check. This design USES the work before beam and slightly font already, bend down to reduce the role of gravity and improve stiffness. In the former beams after completing preliminary calculation with finite element analysis software ANSYS to statics to ensure the design quality. Trailer suspension frame and axles of the elastic connecting. Its main function is to transfer function between the wheel and body all the force and moment, such as support, making.Keywords: Trailer; Front axle; Suspension; Dowel; Leaf spring目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT…………………………………………………………………………Ⅱ第1章绪论 (1)1.1本设计的目的与意义 (1)1.2 本设计的主要内容 (2)1.3 本设计的主要参数 (4)第2章从动桥的概述及选型 (5)2.1 从动桥的概述 (5)2.2 从动桥转向装置的结构形式选择及确定 (8)2.3本章小结 (8)第3章从动桥设计计算及校核 (9)3.1转向从动桥前梁的设计和校核 (9)3.1.1 在制动工况下前梁应力分析 (10)3.1.2 在最大侧向力工况下的前梁应力分析 (12)3.2转向从动桥转向节设计和校核 (13)3.2.1 在制动工况下的转向节分析 (14)3.2.2 在侧滑工况下的转向节分析 (14)3.3转向从动桥的主销和转向节衬套的设计和校核 (15)3.3.1 主销在制动工况下的应力计算 (15)3.3.2 主销在侧滑工况下的应力计算 (16)3.3.3 转向节衬套的应力计算 (18)3.4 整体式转向梯形机构优化设计 (18)3.5 本章小结 (20)第4章悬架的概述及选型 (21)4.1悬架的概述 (22)4.2前后悬架形式的选择 (26)4.3 本章小结 (23)第5章弹性元件的计算 (24)5.1 悬架主要参数的确定计算 (24)5.2悬架的基本参数的计算 (28)5.3 悬架的强度校核计算 (34)5.4 本章小结 (37)结论 (39)参考文献 (40)致谢 (41)附录A (42)附录B (44)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。
汽车转向系统及前桥设计
目录摘要 (I)Abstract ................................................................................................................................ I I 0文献综述 . (1)0.1转向系统概况 (1)0.2前桥概况 (2)1引言 (4)2汽车主要参数的确定 (4)2.1轴距L (4)2.2前轮距和后轮距 (4)2.3整车整备质量 (5)2.4汽车的装载质量 (5)2.5质量系数 (5)2.6汽车满载总质量 (6)2.7轴荷分配 (6)2.8轮胎选择 (6)2.9最小转弯直径 (7)2.10数据的确定 (7)3转向系统设计 (8)3.1汽车转向基本特性 (8)3.2转向系统设计要求和主要性能参数 (8)3.2.1转向系统设计要求 (8)3.2.2转向系传动比 (9)3.2.3 转向器效率 (11)3.2.4转向系设计参数的确定 (12)3.3循环球式转向器设计 (12)3.3.1转向系计算载荷的确定 (12)3.3.2主要尺寸参数选择 (13)3.3.3螺杆、钢球、螺母传动副 (13)3.3.4齿条，齿扇传动副 (14)3.3.5循环球式转向器零件强度计算 (17)3.4整体式转向梯形机构设计 (18)3.4.1整体式转向梯形机构数学模型分析 (18)3.4.2 基于Matlab的整体式转向梯形机构优化设计 (21)4转向从动桥设计 (27)4.1转向从动桥主要零件参数确定 (27)4.2转向从动桥主要零件设计计算 (29)4.2.1制动工况下的前梁强度计算 (30)4.2.2在侧滑情况下的前梁强度计算 (31)4.2.3转向节在制动和侧滑工况下的强度计算 (33)4.2.4主销与转向节衬套在制动和侧滑工况下的强度计算 (34)4.2.5转向节推力轴承的计算 (36)5结论 (36)参考文献 (37)致谢 (38)汽车转向系统及前桥设计西南大学工程技术学院，重庆400716摘要：随着汽车的普及，对于汽车的各项性能指标和操纵感受也更加重视。
前桥设计课程设计
前桥设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解前桥的基本结构及其在汽车中的作用。
2. 学生能够掌握前桥设计的基本原理和关键参数。
3. 学生能够了解不同类型前桥的特点及适用场景。
技能目标：1. 学生能够运用前桥设计原理，进行简单的汽车前桥设计。
2. 学生能够分析前桥设计中的问题，并提出改进措施。
3. 学生能够运用相关软件或工具，进行前桥设计的模拟和优化。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对汽车工程技术的兴趣，激发其探索精神和创新意识。
2. 增强学生的团队合作意识，使其在项目实践中学会沟通与协作。
3. 提高学生对汽车安全、环保等方面的责任感，培养其良好的职业道德。
课程性质：本课程为汽车工程及相关专业的高年级学生开设，旨在使学生掌握前桥设计的基本知识和技能，培养其实践能力和创新意识。
学生特点：学生已具备一定的汽车工程基础知识和实践能力，对汽车结构和工作原理有一定了解。
教学要求：结合课程性质和学生特点，将课程目标分解为具体的学习成果，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和问题解决能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，鼓励学生积极参与，培养其自主学习能力。
1. 前桥结构概述：介绍前桥的基本组成，包括转向节、转向机构、悬挂系统、制动系统等，使学生了解各部分的作用及相互关系。
相关教材章节：第一章 汽车概述及总体布置2. 前桥设计原理：讲解前桥设计的基本原则，如强度、刚度、重量、成本等，以及关键参数的选取方法。
相关教材章节：第三章 汽车结构设计基础3. 前桥设计方法：分析不同类型前桥的设计方法，如麦弗逊式、双叉臂式等，对比各自优缺点及适用场景。
相关教材章节：第五章 悬挂系统及转向系统4. 前桥设计实例分析：选取典型前桥设计实例，分析其设计过程、参数选择和优化方法。
相关教材章节：第七章 汽车设计实例分析5. 前桥设计软件应用：介绍前桥设计相关软件的使用方法，如CAD、CAE 等，指导学生进行模拟分析和优化。
基于有限元分析的汽车前桥前轴的优化设计
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７ 结束语
不管是在汽车生产企业 ，还是汽车零配件生产 商， 或者 其 他 生产 企业 ， 乎所 有 的直 流 系 统 驱 动定 几
图 ７ 直 流 控 制 工 作 线 图
《 装备制造技术｝０２ ２ １ 年第 ７ 期
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从上表可 以看 出， 原来将近 ４万元 的成本 ， 在改 造后被压缩到了４千元 。 并且供货周期大大缩短。 高 成本的问题完全达到了改造的预期效果。
７１
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载货汽车前桥总成设计及受力分析
图 ５ 转 向节 受 力简 图
２ ２３ ．．
侧 滑
２ ２ 转 向节 ． 转 向节采用碳 钢 或 Ｃ 钢锻 造 而成 ， 部硬度 为 ｒ 心 ２ １ ２ ５ ＨＢ， 频 淬 火 后 表 面 硬 度 为 ５ ～ ６ ４ ～ ８ 高 ７ ５ ＨＲ 硬 化层 深 度 为 １ ５ ． Ｃ， ． ～２ ０ｍｍ， 轴根 部 圆角 轮
则 采 用上 述 两种 断 面 逐渐 过 渡 的 形 状 ， 中部 两侧 还
２ 主 要零 件 工 作 应 力 的计 算 校 核
２ １ 前 轴 ．
前轴 一 般选用 碳 钢或 Ｃ 钢整 体模 锻成 型 ， 调 ｒ 经
质处 理后 硬 度为 ２ １ ８ ４ ～２ ５ＨＢ。绘 制计 算简 图时 可 忽 略车轮 定位 角 ， 即认 为主销 内倾 角 、 主销后倾 角 和
公 路 与 汽 运
总 第 １ ２期 ５
Ｈ ｉ ｈ ｙ ＆ Ａｕ ｏ ｔｖ ｇ ｗａ ｓ ｔ ｍｏ ｉｅＡｐｐ ｉａ ｉ ｎ ｌｃ ｔｏ ｓ
１ １
载 货汽 车前 桥 总成 设 计 及 受力 分 析
张 保
（ 西 大 运 汽 车 制 造 有 限 公 司 ，山 西 运城 山 ０４０ ） ４ ０ ０
一
Ｍ 左
—
ｍ一Ⅲ
Ｚ左 ｃ ｙ左 ｒ ＋
—
Ｍ 右
＝ 直 接 由制 动 底 板 传 给转 向节 制 安 装平 面而 不经 过转 向节 轮 轴 ， 以 Ⅲ 一 Ⅲ断面 只 所
承 受 Ｚ 向 、 向合 成弯 矩 （ 图 ５ ： Ｘ 见 ）
Ⅲ一 Ⅲ
经滚 压处 理 。
２ ２ １ 通 过 不 平 路 面 ．．
侧 滑 时 ， 用于 左 右 前轮 的侧 向力 不 同及 侧 向 作 力 和垂 向力 产生 的力矩 不 同致使 左右转 向节 轴颈 上
汽车设计课程设计前桥CJ6590
汽车设计课程设计前桥CJ6590一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解前桥CJ6590的基本结构及其在汽车设计中的作用。
2. 学生能够掌握前桥CJ6590的零部件名称、功能及其相互之间的关系。
3. 学生能够了解汽车设计中前桥CJ6590的参数计算和选型依据。
技能目标：1. 学生能够运用CAD软件绘制前桥CJ6590的三维模型。
2. 学生能够根据设计要求，对前桥CJ6590进行简单的结构优化。
3. 学生能够通过小组合作，完成前桥CJ6590的设计报告和展示。
情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对汽车设计专业的热爱，提高学习兴趣。
2. 学生能够树立正确的工程设计观念，注重安全、环保、节能等方面。
3. 学生能够增强团队协作意识，培养沟通与表达能力。
课程性质：本课程为汽车设计专业课程，以实践操作为主，理论教学为辅。
学生特点：学生具备一定的汽车基础知识，具有较强的动手能力和学习兴趣。
教学要求：结合学生特点，注重实践操作，引导学生主动探究，提高学生的设计能力和创新能力。
通过课程学习，使学生能够达到上述课程目标，为后续专业课程打下坚实基础。
二、教学内容1. 理论教学：a. 前桥CJ6590结构组成及其工作原理b. 前桥CJ6590零部件功能及相互关系c. 前桥CJ6590参数计算与选型方法d. 汽车设计中的安全性、环保性和节能性分析2. 实践操作：a. 利用CAD软件绘制前桥CJ6590三维模型b. 前桥CJ6590结构优化方法及技巧c. 设计报告撰写及展示教学大纲：第一周：理论教学（1-2课时）1. 介绍前桥CJ6590结构组成及其工作原理2. 分析前桥CJ6590零部件功能及相互关系第二周：理论教学（3-4课时）1. 讲解前桥CJ6590参数计算与选型方法2. 探讨汽车设计中的安全性、环保性和节能性第三周：实践操作（5-6课时）1. 教授CAD软件绘制前桥CJ6590三维模型2. 指导前桥CJ6590结构优化方法及技巧第四周：实践操作与总结（7-8课时）1. 完成设计报告撰写2. 进行成果展示与点评教学内容依据课程目标，紧密结合教材，注重理论与实践相结合，使学生能够系统地掌握前桥CJ6590的设计方法。
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。
汽车前桥设计(汽车设计课程设计)最全最工整自己整理验算很久的错误率很低(DOC)
汽车前桥设计说明书题目：汽车前桥设计学院：工程技术学院专业：车辆工程年级：2012 级 1 班学号：222012322220045姓名：方霄指导老师：赵金斗成绩：2015 年7 月 2 日一、设计任务与要求（一）设计任务每个同学在二周时间内完成一种车型的前桥设计。
1.绘制前桥总成图一张；2.绘制某主要零件的零件图一张；3.编写前桥设计说明书一份。
（二）要求1.设计思想正确（1）处理好设计的先进性的生产的可能性之间的关系；（2）协调好产品的继承性和产品“三化”之间的关系；2.图纸完备，不和标准3.设计说明书概念清楚，调理分明，计算正确，书写工整。
二、结构参数选择1、JY1061A型汽车总布置整车参数见表1：表12、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ⅰ）紧急制动汽车紧急制动时，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：取路面附着系数：Ф=0.7制动时前梁轴载质量重新分配分配系数： 1=m 21+ΦL hg =1175.106.17.0+⨯=1.6315 垂直反作用力： Z 1l = Z 1r =21G m 2207276315.1⨯==16908.05N 横向反作用力： X 1l =X 1r = 21Gm Ф=11835.64N ⅱ）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=gR V G 21,Y max =G 1Ф′，为保证不横向翻车，须使V 滑<V 翻，则有：hggRB gR 21〈Φ'，所以Φ'<hg B 21，得到Φ'<06.12584.1⨯=0.747，取Φ'=0.65 （2）对车轮接地点取矩 垂直反作用力：Z )121(211B hg G l Φ'+==)158465.0106021(220727⨯⨯+⨯=19379.22N Z )121(211B hg G l Φ'-==1347.78N 横向反作用力 Y 1l Φ'Φ'+=)121(21B hg G =12596.49N Y1r Φ'Φ'-=)121(21B hg G =876.06N ⅲ）越过不平路面汽国越过不平路面时，因路面不平引起垂直动载荷，至使垂直反作用力达到最大值 取动载荷系数：δ=2.5（载货汽车）75.259082207275.22111=⨯=='='G ZZ r l δN载荷计算结果列表，如下表2：表2 单位：N(3)弯矩及扭矩计算①选择下述四个部位计版式其断面的弯矩、扭矩。
基于ABAQUS与TOSCA的汽车前桥结构优化设计
Ａ ｓｒｃ：ｈ ｕ ｏ ｎｌ ｅｔｅｖｈ ｌ ｆ ｎ ｘ ｒｔ ｔ ｎｔ ｙＡ Ａ Ｕ ｏｗ ｒ． ｎｖ ｗ ｏ ｔｅａｌ ｂｔａｔＴ ｅａ ｔ ｒ ａ ｚ ｈ ｅｉｅ ｒ ｔ ｌ ｆ ｅｓ ｅｇ ｂ Ｂ Ｑ Ｓ ｓ ｔａ Ｉ ｉ ｆ ｈ ｘ ｈ ａ ｙ ｃ ｏ ａ ｅ ｏ ｈ ｒ ｈ ｆ ｅ ｅ ｅ
１ 弯曲工况 。约束左侧 轮胎接 地处 ｘ、 ｚ三个平 ） Ｙ、
ＡＡＵ Ｂ Ｑ Ｓ和 Ｔ Ｓ Ａ软件联 合仿真可 以对复杂结构 部件 ＯＣ
在非线性分析 的基础上进行 无参数优化 。 本文基 于 Ａ Ａ Ｕ Ｂ Ｑ Ｓ和 Ｔ Ｓ Ａ软件 的有 限元分析 ， ＯＣ
ｓｒ ｃｕ ｅｉ ｒ ｅ ｆ ｃｉｅｙｒ ｄ ｃ ｓｗｅｇ ｔ ｎ ｅ ｈ ｏ ｄｔｏ ｆｉ ｅ ｒｎ ａ ａ ｉ ． ｔｕ ｔ ｒ ． ｏ ｄ ｒ ｏｅ ｅ ｔ ｌ ｅ ｕ ｅｉ ｉｈ ｄ ｒｔ ｅｃ ｎ ｉ ｎｏ ｓｂ ａ ｉ ｇｃ ｐ ｃｔ ｎ ｔ ｖ ｔ ｕ ｉ ｔ ｙ
为多任务 、多工 况实 际工程问题 的建 模 和仿 真提供 方
便 ，可 以直接与 Ｔ Ｓ Ａ软件接 口连接。Ｔ Ｓ Ａ是德 国 ＯＣ ＯＣ
Ｆ — ｓ ｎ公 司开发设计 的 ， ｅＤｉ ｇ 主要用 于对受力 构件进 行无
图 １ 前 桥 模 型
参数结构优化 ， 可对具有任意负 荷状 态和边 界条件 的有 限元模 型进行优化 。Ｔ Ｓ Ａ的优化算法 为基于力 学优 ＯＣ 化 准 则 ，从 而 保 证 优 化 过 程 是 快 速 而 稳 定 的 。 将
客
车
技
术
与
研
究
４
第３ 期
ＢＵＳ ＆ Ｃ０ＡＣＨ ＴＥＣＨＮ０ Ｌｏ ＧＹ ＡＮＤ ＲＥＳＥＡＲ ＣＨ
PX70矿用车前桥结构设计及验证
另外 设计 时 ， 常要 求 实 际 梯 形 特性 曲线 与 理 论 特 通 性 曲线相 交 ， 一 般在 ２。 内 ， 由于该 桥 轴 距 较 且 ５以 但
大 、 速度 不 高 ， 以适 当放 宽 。在 梯 形 校 核 时 ， 且 可 可
采用 计算 法和 图解法 进 行 。下 面 以 图解 法进 行梯 形 校核 。首 先根 据梯 形 尺 寸 及 图形 ， 以梯 形 臂 的投 影 线开 始每 隔 ５（ ｐ＝ ＋ ５ ， 一０ ８ ， 据 转 向 。即 ＝ ＝ ｎｎ ～ ）根 梯 形 的 四边 形 关 系 ， 以 相 应 求 出 ａ值 （ 附 表 ） 可 见 。
图 ８ 蓬翔 Ｐ ７ Ｘ ０矿 用 车
ｐ ５ １ １ １ ２ ２ ３ ３ ４ ｌ ０ ｌ ｌ ５ ０ ｌ ５ Ｉ ０ ｌ ５ ｌ ０
ａｌ ． ４ｌ ． ６ｌ３５ ｌ７４ １１Ｏ Ｉ ４ ３ｌ７ １ ｌ９ ６ ４ ８ ９ ３ １ ． ７ １ ． ８ ２ ． ６ ２ ． ２ ． ７ ２． ４
然 后 根据 内轮转 角 口与外 轮转角 １以及转 向梯 形 尺 ２ ．
寸可 以做 出实 际 特性 曲线 ＧＱ（ 图 ７ ， 与 ＧＣ 见 ）ＧＱ 相交 时 ， 内轮转 角 Ｉ为 ３。且 实 际 特性 曲线 与 理 论 ３ Ｏ， 特 性 曲线 比较 接近 ， 因此 符合设 计 要求 。
附表 内轮转角 ｐ与外轮转角 相应关 系
３ 结 论
通过 对前 轴结 构 和 转 向梯 形 设 计 的分析 验 证 ， 确保 前轴 强度 和 刚度 都 在 设计 控 制 范 围 ， 向梯 形 转 的实 际特性 曲线 与理 论 特 性 曲线 较 为 接 近 ， 这样 在 设计 过程 中验 证 了 Ｐ ７ 用 车 ２ｔ Ｘ ０矿 ５ 前桥 的承 载 和 转 向功 能满 足 使 用 要 求 。２ １ ００年 １ 月 ， 翔 汽 车 １ 蓬 有 限公 司第一 台 Ｐ ０矿用 车 （ 装 ７ｔ堆装 １０， Ｘ７ 平 ０， ０ｔ 见 图 ８正 式下线 ， 过一 个 月 的空 载 、 装 、 载 跑 ） 通 平 满 合试 验 ， 验证 了 Ｐ ０矿 用 车 ２Ｔ前 桥 结 构 设计 的 Ｘ７ ５
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汽车前桥设计说明书一、结构参数选择1、JY1061A型汽车总布置整车参数见表1：表12、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1二、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 ⅰ）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 取路面附着糸数Ф=0.7制动时前轴轴载千质量重新分配分配糸数m1=12+ΦL hg =1175.106.17.0+⨯=1.631 垂直反作用力：Z1l= Z 1r =21G m 220727631.1⨯==16902.96N 横向反作用力：X1l=X 1r =21Gm Ф=11832.00N ⅱ）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=gRV G 21,Ymax=G 1Ф′，为保证不横向翻车，须使V 滑<V翻，则有：hggRB gR 21〈Φ'，所以Φ'<hg B 21，得到Φ'<06.12584.1⨯=0.747，取Φ'=0.65（2）对车轮接地点取矩 垂直反作用力： Z )121(211B hg G l Φ'+==)584.165.006.121(220727⨯⨯+⨯=19379.22N Z )121(211B hg G l Φ'-==1347.78N 横向反作用力 Y1l Φ'Φ'+=)121(21B hg G =12596.49N Y1r Φ'Φ'-=)121(21B hg G =876.06N ⅲ）越过不平路面汽国越过不平路面时，因路面不平引起垂直动载荷，至使垂直反作用力达到最大值 取动载荷糸数σ=2.575.259082207275.22111=⨯==='G Z Z r l σN载荷计算结果列表，如下表2：表2 单位 N(3)弯矩及扭矩计算①选择下述四个部位计版式其断面的弯矩、扭矩Ⅰ-Ⅰ断面位于钢板弹簧座内侧，属于前轴中部最弱部位。
此断面内弯矩最大（钢板弹簧座可视为梁的固定端），故两钢板弹簧之间这段梁可不考虑受扭）Ⅱ-Ⅱ断面位于钢板弹簧座外侧附近，此断面内就弯矩最大，而扭矩最小Ⅲ-Ⅲ断面处的弯矩，扭矩均较大Ⅳ-Ⅳ断面位于梁端，此断面内扭矩最大，而弯矩最小各断面示意图如图1各断面的计算参数如下表3表3②各断面弯扭矩计算如下ⅰ）紧急制动垂直面内弯矩M′=Z1l i水平面内弯矩 M〝=X1l i上式中Li对应与Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ、Ⅲ-Ⅲ、Ⅳ-Ⅳ断面分别带入L1、L2、L3、L4钢板弹簧外侧扭矩Mn=X1上式中h i对应与Ⅱ-Ⅱ、Ⅲ-Ⅲ、Ⅳ-Ⅳ断面分别带入h2、h3、h4。
ⅱ）侧滑左侧各断面垂直面内弯矩M1ˊ=Z1l-Y1l(r r-h i)上式中Li,hi带入值与紧急制动时一致ⅲ）越过不平路面垂直面内弯矩Mˊ=Z1ˊLi式中Li带入与上面计算中一致弯扭矩计算结果如下表4单位N表4M 〞 4756464 37838912 1975944 1632816 Mn4153034.70 4200362.85 5277075.55 5679363.8 侧滑M1〞3369077.681652078.65-2306125.86-2069777.16越不平路M ˊ10415317.5 8186849 4326761.25 3575407.5(4)断面糸数计算 <A>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)计算断面糸数 i )Ⅰ-Ⅰ断面 如图3所示①垂直面内抗弯断面糸数61636606172633313⨯⨯-⨯=-='-H h b BH W II =37003.47N.mm②水平面内抗弯断面糸数mm N B t h B t W IIII .217447261236725.1226233331=⨯⨯+⨯⨯=+='-ⅱ）Ⅱ--Ⅱ 断面 ① 换算断面简图如图4图4 II —II 断面计算简图② 垂直面内抗弯断面系数Ⅱ--Ⅱ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：∑∑=FiFiyi y 2 =hB B bt Bt h t h B B t H bt t Bt )()2/(*)()2/1(2/1*121112211-+++-+-+=30.796204.37796.306712=-=-=y H y 该断面对形心轴的惯性矩：43213231131762.11277853)(31mm h b by h B By J xc =-+-= 上翼面的抗弯断面系数：3115.41494796.30762.1277853m y J W xc ===‘上下翼面的抗弯断面系数：32214.34347204.3762.1277853m y J W xc ===‘下③水平面内抗弯断面系数：33231397.27822)(61mm h t t b t B BW =++=③ 抗扭断面系数由经验公式得33332321732293375)3375(121)24368(25.13431)()2(1313342757525892225.134)4375(76.12436867.168)(76.1)2(67.125.134)24368(26.1752)2(26.12mm C b B b B C h H C Wn t B b b B B b B hH H C h H B C =--+-='-''-'+-==-=-'='=+=+='=-⨯+-⨯-='-'+--==-⨯-⨯=--'=iii) Ⅲ-Ⅲ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：322"33333332.11402)1552(643)(6/52.18913)1552(52643)(6/mm h H b W mm h H H b W =-=-==-⨯=-=2）抗扭断面系数：216.0171.029.14352=====βα取b h m 512.1717343216.033"'3=⨯==b W βiv) Ⅳ-Ⅳ断面1）垂直面内，水平面内抗弯断面系数：322"4322'47.160246524367.19378652436mm H b W mm bH W =⨯===⨯== 2）抗扭断面系数：333"'434.2091043263.0mm b W =⨯==βv) 各断面尺寸参数见表5：表5 单位： mmvi)断面系数计算结果列表见表6表6 单位： 3mmⅠ-Ⅰ Ⅱ-Ⅱ Ⅲ-Ⅲ Ⅳ-Ⅳ W' 37003.47 34347.214 18913.52 19378.7 W" 21744 27822.97 11402.2 16024.7 W"'7322920910.3420910.34（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 '''W M =σ 水平面内弯曲应力 """W M =σ合成应力 “‘合σσσ+= 扭转应力：在矩形长边中点上的扭转应力 nnW M =max τ 在矩形短边中点上的扭转应力 max γττ=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： 223τσσ+=合dii)汽车侧滑时垂直面弯曲应力 '''W M =σ iii)汽车越过不平路面时 垂直面弯曲应力 '''W M =σb) 应力值计算结果列表：表7 单位： 28/10mm N ⨯（6）JY1061 前轴材料的许用应力材料：30Cr 调质硬度 ： HB241—281 )/(2mm N b σ：800—937许用应力： b s σσσ)7.06.0(-=≤合 s s σττ7.0=< 2、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 64.894132453233=⨯==ππd W（3）弯矩计算A 紧急制动时22.825303211830287.16902202221211=⨯+⨯⨯=+=X Z C M 制B 侧滑时60.56583248049.125962022.1937911111-=⨯-⨯=-=r r Y C Z M 制C 超越不平路面时5181752075.2590811=⨯='=C Z M 制 （4）计算用参数JY1061451=d ， 201=C ， 302=d （5）应力计算 A ）紧急制动时3.9264.894122.82530===W M 制σB ）侧滑时85.63264.894160.56588732-=-==WM 侧σC ）超越不平路面时951.5764.8941518175===WM 越σ（6）弯矩、应力计算结果列表见表8 表8（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 σσ< 查YB6-71： 2/980][mm N b =σ])[75.065.0(][b S σσ-= 3、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 bcefl1lnr rD h HJY1061 6770 20 497 36021B B '- 165 21B B ''- 480 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 在主销的支承反力1S '和1S ''。
N ba l Z S S 5.10425706721415158487.16902111=+-+=+⋅="='主销受到1X 和u 的作用，力u 由下式求得： 4.60591655.841183211=⨯==l l X u 力1X 在主销的两个支承上反作用力'2S 和"2S N b a b X S 55.60457067701183212=+⨯=+='N b a a X S 45.57867067671183212=+⨯=+="力u 在主销的两个支承上反作用力'3S 和"3SNb a b S Nb a b S 36.2963137674.605904.3096137704.605933=⨯=+="=⨯=+='μμ由制动力矩r r X 1的作用，在主销的 两个支撑上产生反作用力'4S 和"4S N b a r X S S r 18.4145513748011832144=⨯=+="=' 作用在主销下端的 合力（图14）NS S S S S 27.49102)18.4145145.5786()36.29635.10425()()(22242231=+++="+"+"+"="∑C)汽车侧滑时左主销上支承的 反作用力N b a Z f Y S l l 42.211471375.8422.193793605.1259611=⨯-⨯=+-=上 左主销下支承的 反作用力 N b a l Z e Y S l l 72.337431375.8422.193794975.1259611=⨯-⨯=+-=下右主销上支承的 反作用力 N ba lZ f Y S r r 35.313311=++=上右主销下支承的 反作用力 N ba lZ e Y S r r 41.400911++=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1S ''。