掛車(chē)車(chē)橋與懸掛設(shè)計(jì)

1、掛車(chē)車(chē)橋與懸掛設(shè)計(jì)1緒論汽車(chē)掛車(chē)的應(yīng)用狀況和進(jìn)展趨勢(shì)隨著汽車(chē)技術(shù)和大路網(wǎng)絡(luò)的飛速進(jìn)展，大路貨運(yùn)量逐年增加，物流與運(yùn)輸行業(yè)對(duì)汽車(chē) 運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)性、高效性提出了更高的要求，掛車(chē)運(yùn)輸是一種行之有效的解決方案。掛車(chē)運(yùn)輸 具有可以增加牽引車(chē)有效工作時(shí)間、提高運(yùn)輸效率、促進(jìn)多式聯(lián)運(yùn)進(jìn)展和區(qū)域物流合作等 優(yōu)點(diǎn)，并且有利于節(jié)省社會(huì)資源、節(jié)能減排，是一種對(duì)運(yùn)輸設(shè)施進(jìn)行科學(xué)組織的先進(jìn)管理 模式。掛車(chē)車(chē)橋與懸掛的結(jié)構(gòu)組成和功能原理車(chē)橋及懸掛是汽車(chē)掛車(chē)的重要組成局部。車(chē)橋通過(guò)懸掛和車(chē)架相連，它的兩端安裝車(chē) 輪，其功用是傳遞車(chē)架與車(chē)輪之間各方向的作用力及其力矩，依據(jù)懸掛結(jié)構(gòu)的不同，車(chē)橋 分為整體式和斷開(kāi)式兩種；依據(jù)前梁外形

2、的不同，又可分為工字形斷面和圓管形斷面車(chē)橋, 工字形斷面車(chē)橋目前使用最廣泛，它的強(qiáng)度大，外形易于滿意總布置上的要求。懸掛是汽車(chē)車(chē)架與車(chē)橋之間一切傳力連接裝置的總稱(chēng)，它的功用是把路面作用于車(chē)輪 上的垂直反力、縱向反力和側(cè)向反力以及這些反力所造成的力矩都要傳遞到車(chē)架上，以保 證汽車(chē)的正常行駛。汽車(chē)懸掛一般由彈性元件、減振器和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)三局部組成，它分為非 獨(dú)立懸掛和獨(dú)立懸掛兩大類(lèi)。非獨(dú)立懸掛彈性元件又可分為鋼板彈簧、螺旋彈簧、空氣彈簧、油氣彈簧，采納螺旋 彈簧、空氣彈簧、油氣彈簧時(shí)需要有較簡(jiǎn)單的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。而采納鋼板彈簧時(shí)，由于鋼板彈 簧本身可兼起導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用，并有肯定的減振作用，因而使得懸掛結(jié)構(gòu)大

3、為簡(jiǎn)化，因此 目前汽車(chē)掛車(chē)通常采納鋼板彈簧非獨(dú)立懸掛并配以整體式工字形斷面車(chē)橋。掛車(chē)車(chē)橋與懸掛的設(shè)計(jì)要求掛車(chē)車(chē)橋設(shè)計(jì)的要求（1）車(chē)橋應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，牢靠地承受車(chē)輪與車(chē)架之間的作用力。（2）保證主銷(xiāo)和轉(zhuǎn)向輪有正確的定位角度，使轉(zhuǎn)向輪運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定，并使轉(zhuǎn)向輪的定位 角度保持不變。（3）轉(zhuǎn)向輪的擺振應(yīng)最小。（4）非懸掛重量盡可能小。掛車(chē)懸掛設(shè)計(jì)的要求（1）保證掛車(chē)有良好的行駛平順性。（2）具有合適的衰減振動(dòng)的力量。（3）掛車(chē)制動(dòng)或加速時(shí)，要保證車(chē)身穩(wěn)定，削減車(chē)身縱傾，轉(zhuǎn)彎時(shí)車(chē)身側(cè)傾角要合3掛車(chē)懸掛基本尺寸和參數(shù)的選擇懸掛主要參數(shù)確實(shí)定（1）懸掛靜撓度人懸掛靜撓度，是指汽車(chē)滿載靜止時(shí)懸掛上的載荷號(hào)與

4、此時(shí)懸掛剛度c之比，既 A =入/。掛車(chē)前、后懸掛與其簧上質(zhì)量組成的前后局部車(chē)身的固有頻率和% （亦稱(chēng)偏頻）， 是影響掛車(chē)行使平順性的主要參數(shù)之一。靜撓度與偏頻的關(guān)系為 =5/玩，由分析可知：懸掛的靜撓度直接影響車(chē)身振動(dòng)的 偏頻。因此，欲保證掛車(chē)有良好的行使平順性，必需正確選取懸掛的靜撓度。在選取前、后懸架的靜撓度值幾和幾時(shí)，應(yīng)使之接近，并盼望后懸架的靜撓度幾比 前懸架的靜撓度九小些，這有利于防止車(chē)身產(chǎn)生較大的縱向角振動(dòng)。理論分析證明：假設(shè)汽 車(chē)以較高車(chē)速駛過(guò)單個(gè)路障，時(shí)的車(chē)身縱向角振動(dòng)要比時(shí)小，考慮到掛 車(chē)承載貨物的平順性，取前亮架的靜撓度值大于后懸架而靜撓度值，推舉 %二（0.8 0.9）

5、幾。依據(jù)平順性要求，后懸掛期望滿載固有頻率取為=120次/分=2Hz。所以，前懸掛滿載固有頻率取為N% =111次/分= 1.85Hz。（2）懸掛動(dòng)撓度懸掛的動(dòng)撓度人是指從滿載靜平衡位置開(kāi)頭懸掛壓縮到結(jié)構(gòu)允許的最大變形（通常指 緩沖塊壓縮到其自由高度的1/2或2/3）時(shí)，車(chē)輪中心相對(duì)車(chē)架（或車(chē)身）的垂直位移。要 求懸掛應(yīng)有足夠大的動(dòng)撓度，以防止在壞路面上行使時(shí)常常碰撞緩沖塊。對(duì)貨車(chē)；4取6 9cm o（3）懸掛彈性特性懸掛受到的垂直外力/與由此所引起的車(chē)輪中心相對(duì)于車(chē)身位移/ （即懸掛的變形） 的關(guān)系曲線，稱(chēng)為懸掛的彈性特性，其切線的斜率是懸掛的剛度。懸掛的彈性特性有線性彈性特性和非線性彈性特

6、性?xún)煞N。本掛車(chē)前后懸掛采納主副簧 鋼板彈簧，為剛度可變的非線性彈性特性。（4）懸掛主、副簧剛度的安排為保證掛車(chē)有良好的平順性，要求固有頻率變化小。一是整個(gè)負(fù)荷變化范圍內(nèi)頻率的 變化應(yīng)最??；二是副鋼板彈簧接觸支架前、后的頻率變化不能太大。這兩方面的要求是沖 突的。從前者考慮，導(dǎo)出了兩點(diǎn)等頻率法，從后者考慮，導(dǎo)出了一點(diǎn)等頻率法。本設(shè)計(jì)采 納兩點(diǎn)等頻率法，既使副簧開(kāi)頭起作用時(shí)的懸掛撓度力等于汽車(chē)空載時(shí)懸掛的撓度/。，而 使副簧開(kāi)頭起作用前一瞬間的撓度人等于滿載時(shí)懸掛的撓度，。于是，可求得：4f-。（3-D式中：力、力分別為滿載時(shí)鋼板彈簧主費(fèi)、副簧的撓度；為空載時(shí)主簧的撓度。副簧開(kāi)頭參與工作的載荷：理

7、=6反式中：Fo和幾分別為空載與滿載時(shí)的懸架載荷。 副簧、主簧的剛度比為：主副簧的總剛度為：C2/C, =VI-1c.+c2 = fw.(N w(3-2)(3-3)(3-4)式中：G一一主簧剛度；c2一一副簧剛度；2一一副簧、主簧的剛度比，4 二/乙； N.掛車(chē)滿載時(shí)的固有頻率。3.2懸掛的基本參數(shù)計(jì)算該載貨汽車(chē)前、后懸掛的總負(fù)荷空載時(shí)耳o = 6o=613I.25N,滿載時(shí)FFw = FRw = 30656 .25 N ,得 2 =區(qū)=5。 / (1)求總剛度:。向+。丹=小(磊)=4197N/cm； CRI 4-CR2 = FRwj =4905N/cmo(2)按兩點(diǎn)等頻率法求剛度安排及接觸

8、點(diǎn)撓度：染=_ 1 = 1.236 ； 屋= 71 1 = 1.236 o。Cri依據(jù)和、比關(guān)系求得：CF1 = 1877 N/cm ； CF2 = 2320 N/cm ；啟=等=7.3cm ；啟=乎=3.27cm ；啟=等=7.3cm ；啟=乎=3.27cm ；% 3o% =13710N；=13710N；CRI = 2194N/cm； CR2 =2711 N/cm；fRk =乎=6.25cm ； A。=萍=2.79cm ；CriCriAl = 2京-/P0 = 1 L3cm ； /f2 = Ak - /fo = 4.03cm ； /ri = 2/rr -/r0 = 9.71cm ； fR2

9、= /Rk -/R0 = 3.46cm ；Ff1 = CP1 x/F1 =1877 xl 1.3 = 21266 .4N ；42 = CF2 x /f2 = 2320 X 4.03 = 9349.6N ；FR1 =Cri x/r1 = 2194 x 9.71 = 21303 .74N；FR2 =CR2x/R2 =2711 x 3.46 = 9352.51No式中：月、入分別為滿載時(shí)鋼板彈簧主簧、副簧承受的載荷。(3)鋼板板簧主要參數(shù)確實(shí)定鋼板彈簧長(zhǎng)度L確實(shí)定：在總布置可能的條件下，應(yīng)盡可能將鋼板彈簧取長(zhǎng)些。推舉掛車(chē)懸掛前鋼板彈簧主簧 長(zhǎng)度 1 = (035 045)軸距;取 =039x4500

10、 =1750cm,副簧 J = 1500cm ；后鋼板彈簧 主簧=0.37 x 4500 = 1650cm,副簧”2= 1330cm。鋼板斷面尺寸及片數(shù)確實(shí)定: 平均厚度力：(3-5)式中：k考慮U形螺栓夾緊板簧后的無(wú)效長(zhǎng)度系數(shù)(剛性?shī)A緊時(shí)& =0.5,撓性?shī)A緊時(shí)k=0)；SU形螺栓中心距;6為撓度增大系數(shù);E材料的彈性模量，E = 2.06x 10s MPa ；口許用彎曲應(yīng)力，采納的55SiMnVB材料，外表經(jīng)噴丸處理后，推舉的后主 簧K 為450550MPa，后副簧外為220250 MPa。前鋼板彈簧:主簧：=(4-&寸 存口_ (1750-0.5xl60)2 x1.33x530 74mm

11、6Efn -6 x 2.06x105 x113.3(品2火 5)2 % _ (1500-0.5x160)2x1.31x245 _6EfF2 -6 x 2.06 x E)s x 40.3、口叫后鋼板彈簧:主簧：“紜吟產(chǎn)工哈盤(pán)需產(chǎn)皿R2R2=11.9mm o(% - h 4 . 6 同_ (133()- ().5 X16()2 X1.31X 25()6班26x 2.06x IO, x34.6片寬b：推舉片寬與片厚的比值力在610范圍內(nèi)選取，取前后鋼板彈簧主副簧 =100mm。鋼板斷面外形【：前后主副彈簧均采納矩形斷面外形，其中性軸在鋼板斷面的對(duì)稱(chēng)位置上，工作時(shí)， 面受拉應(yīng)力、另一面受壓應(yīng)力作用，并

12、且應(yīng)力肯定值相等。鋼板彈簧片數(shù)：依據(jù)掛車(chē)的總質(zhì)量，選取前后主簧的片數(shù)為 =6片，副簧的片數(shù)為二5。(4)鋼板彈簧各片長(zhǎng)度確實(shí)定鋼板彈簧各片長(zhǎng)度就是基于實(shí)際鋼板各片綻開(kāi)圖接近梯形梁的外形這一原那么來(lái)作圖 確定的，詳細(xì)進(jìn)行步驟如下：先將各片厚度的立方值按同一比例尺沿縱坐標(biāo)繪制在圖上，再沿橫坐標(biāo)量出主片長(zhǎng)度 的一半2和U形螺栓中心距的一半s/2,得到A、B兩點(diǎn)，連接A、B既得到三角形的 鋼板彈簧綻開(kāi)圖。AB線與各葉片的上側(cè)邊交點(diǎn)既為各片長(zhǎng)度。各片實(shí)際長(zhǎng)度尺寸需經(jīng)過(guò) 圓整后確定。L/2hA圖3-1確定鋼板彈簧各片長(zhǎng)度的作圖法由上述方法得到前鋼板彈簧主簧各片長(zhǎng)度：1750mm、1490mm、1220mm

13、、920mm 690mm、430 mm ；副簧各片長(zhǎng)度：I5()0mm、1230mm、960mm 7()0mm、430mm,后鋼 板彈簧主簧各片長(zhǎng)度：1650mm 1400mm 1150mm 910mm、660mm、410 mm ；副簧各 片長(zhǎng)度：1330mm 1100mm 860mm、630mm 400mmo3.3懸掛的強(qiáng)度校核計(jì)算鋼板彈簧的剛度驗(yàn)算依據(jù)懸架布置的可能性及生產(chǎn)工藝的允許條件，最終打算的彈簧剛度為: 6a x E C =-%) hl其中：外川=(/如)；匕=/?.； / /=1/ i=l式中：a閱歷修正系數(shù)，a =0.830.93；E材料彈性模量；4、L 主片和第Z + 1片的

14、一半長(zhǎng)度。 代入數(shù)據(jù)可得：CFI = 1624 N/cm( = 0.88)；CF2 = 2605 N / cm(a = 0.88)；CR1 = 2050 N/cm(a = 0.85)；CR2 = 2945 N/cm(a = 0.85)。鋼板彈簧總截面系數(shù)：nbh1 w =6 滿載平均靜應(yīng)力：F x(L- k s) er =4W 比應(yīng)力：(3-7)(3-6)(3-8)前鋼板主簧:(3-9)監(jiān)=應(yīng)= 1 = 19600 mm 66=牛 x(hs) = 21266.4x(1750 -80) = 453Mpa ；=牛 x(hs) = 21266.4x(1750 -80) = 453Mpa ；0*F17

15、 Fl =4昨4534x19600=3.998 MPa /cm。3 113.3前鋼板副簧：uz5x100 x1321/fnQ_ _=- = 14083 .3mm ；66品$)= 9349.6x(1500 - 80) =236MPa；4%4%4x14083 .3236_ ou/ X E /ctfz = = 5.856 MPa /cm fP2 43后鋼板主簧：.6x 100 x 142 lf.31% = 196(X) mm ；66八)=21303.73x(1650 - 80) = MPa ；4x19600 (ti?i 426.6. ce、,(7r = = 4.397 MPa /cm。A. 97.1

16、后鋼板副簧：=/一人)=處52.51x125。= 243.5MPa ；4xl96(X)R2 =- = 7.038 MPa/cm0/r2(2)從實(shí)際規(guī)格尺寸及應(yīng)力法律規(guī)范修正設(shè)計(jì)參數(shù)前后主副鋼板彈簧比應(yīng)力稍低于許用值下限，取主副彈簧的極限應(yīng)力之比在=1，%2 限動(dòng)行程為：%2 限動(dòng)行程為：/R =1;加=奧=().6827,為=%=0.6；極限動(dòng)行程系數(shù)取4=3.3, JR = 3 ,那么極Y，F(xiàn)1 +，F(xiàn)2Y，F(xiàn)1 +，F(xiàn)2fnd 4R(3-10)代入得：九二3.3、代入得：九二3.3、30656 .25 = 8 9cm ； fR(l =3x4229(3-11)迎包.4cm。4995前鋼板橡膠

17、墊塊高度為5cm,壓縮量為3.6cm,所以極限動(dòng)行程計(jì)算值應(yīng)取為 九二8.9+3.6= 12.5cm。后鋼板橡膠墊塊高度為3cm,壓縮量為1.4cm,極限動(dòng)行程計(jì)算值應(yīng)取為九=7.4+1.4 = 8.8cmo修正后的副鋼板彈簧接觸點(diǎn)撓度為:+ 力(G+G)(3-12)1G+C2P /于是可得：?jiǎn)?7.8cm ； /Rk = 7.2cm ；%=RGn=12667.2N；14760 No(3)主副鋼板彈簧負(fù)荷安排和應(yīng)力核算 滿載主簧撓度：(3-13)(3-14)于是f 二 F* + 九 02C”2滿載極限應(yīng)力:Gnax=bX(/ + 力)可得：/ =尸氏 +啟。2 = i2.()5cm ；r, C

18、1 +C2危=/pi-啟=4.25cm；啟=號(hào)=3.775cm；=CF1x/F1 =19569 .2N； FF2 =- Fn = 11087 .05N； crF1 = crF1 X yF1 = 3.998 x 12.05 = 481.76MPa ；叫2 =不 x $2 = 5.856 x 4.25 = 248.88MPa ；/imax =，2max =4x (7H +) = 3.998x (12.05 +12.5) = 981.5 IMPa。同理可得：fRi = 10.38cm ； fR2 = 3.18cm ； fR0 = 2.99cm ；FR1 = 21279 N； FR2 =9377.25

19、N；(7ri = 456.41 MPa ；= 223.81 MPa ；Or i max = r2max = 843.34MPa O鋼板彈簧采納的是55SiMnVB材料，外表經(jīng)噴丸處理后，推舉的后主簧口為450 550 MPa ， 后副簧crw為 22()25() MPa ， crmax = 900 1000 MPa ； crF1、 %在口 = 450 550MPa 范圍內(nèi)，(yvl 。口?在M= 220 250MPa 范圍內(nèi)，7Hmax o-F2max 外岫、bR2max在口 = 900 1000MPa 范圍內(nèi)。由上述計(jì)算結(jié)果可知，滿載平均靜應(yīng)力和極限應(yīng)力都在許用值范圍內(nèi)，故滿意使用條 件。4

20、結(jié)論本設(shè)計(jì)做了以下工作：（1）依據(jù)我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)掛車(chē)車(chē)橋與懸掛進(jìn)行零件尺寸、參數(shù)選取。（2）對(duì)掛車(chē)車(chē)橋與懸掛的整體進(jìn)行設(shè)計(jì)，并對(duì)掛車(chē)前后、主副鋼板彈簧、前梁、轉(zhuǎn) 向節(jié)、主銷(xiāo)進(jìn)行強(qiáng)度校核，且均滿意應(yīng)力要求。（3）完成了掛車(chē)車(chē)橋與懸掛的總成圖，前后鋼板彈簧、U形螺栓、轉(zhuǎn)向節(jié)、主銷(xiāo)的零 件圖。參考文獻(xiàn)1劉惟信主編.汽車(chē)車(chē)橋設(shè)計(jì)M.北京：清華高校出版社，2004.4.2劉惟信主編.汽車(chē)設(shè)計(jì)M.北京：清華高校出版社，2001,7.3陳家瑞主編.汽車(chē)構(gòu)造第四版M.北京：人民交通出版社，2006,1.4王望予編.汽車(chē)設(shè)計(jì)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000,5.5吉林工業(yè)高校汽車(chē)教研室編.汽車(chē)設(shè)計(jì)M.北京：機(jī)械工

21、業(yè)出版社，1981.6李秀珍主編.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第4版M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.4.7清華高校汽車(chē)工程系本書(shū)編寫(xiě)組編著.汽車(chē)構(gòu)造M.北京：人民郵電出版社，2000,3.8張龍主編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)M.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2006,5.9唐增寶主編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)M.武漢：華中科技高校出版社，1998,6.10成大先主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第四版第2卷M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003,9.Ill何銘新 錢(qián)可強(qiáng)主編.機(jī)械制圖M.北京：高等教育出版社，2004,4.適。(4)結(jié)構(gòu)緊湊、占用空間尺寸要小。(5)牢靠地傳遞車(chē)身與車(chē)輪之間的各種力和力矩，在滿意零部件質(zhì)量要小的同時(shí), 還要保證有

22、足夠的強(qiáng)度和壽命。2掛車(chē)車(chē)橋基本尺寸和參數(shù)確實(shí)定依據(jù)車(chē)橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求，參考噸位相近的汽車(chē)進(jìn)行參數(shù)選擇，如表2-1：表21車(chē)橋結(jié)構(gòu)的參數(shù)表單位：mm汽車(chē)牌號(hào)解放牌CA10曼 MAN415L1前輪輪距B170()1824彈簧座中心距K740930彈簧座中心到主銷(xiāo)中心距離370348斷 全高H85/8875面 上凸緣寬度4138/65137尺下凸緣寬度呂265/6559寸上下凸緣間距力55/5850幅板厚度16/1414主銷(xiāo)長(zhǎng)度221198主銷(xiāo)直徑3842主銷(xiāo)中心到上襯套中心距8170主銷(xiāo)中心到卜.襯套中心距e8180上襯套長(zhǎng)度5246下襯套長(zhǎng)度5248止推軸承高度16.523主銷(xiāo)中心到壓力中心距

23、g11099轉(zhuǎn)主銷(xiāo)中心到轉(zhuǎn)向節(jié)大軸頸中心距P104.577大軸頸寬度6150向 小軸頸寬度3552大軸頸宜徑55基孔2級(jí)55節(jié) 小軸頸直徑40db352.1前梁設(shè)計(jì)和校核繪制計(jì)算用簡(jiǎn)圖時(shí)可忽視車(chē)輪的定位角，即認(rèn)為主銷(xiāo)內(nèi)傾角、主銷(xiāo)后傾角，車(chē)輪外傾 角均為零，而左右轉(zhuǎn)向節(jié)軸線重合且與主銷(xiāo)軸線位于同一側(cè)向垂直平面內(nèi)，如圖2-1所示:圖2”轉(zhuǎn)向從動(dòng)橋在制動(dòng)和側(cè)滑工況下的受力分析簡(jiǎn)圖1-制開(kāi)工況下的彎矩圖；2-側(cè)滑工況下的彎矩圖制開(kāi)工況下的前梁應(yīng)力計(jì)算緊急制動(dòng)是車(chē)橋最嚴(yán)峻的工況之一。此時(shí)，前梁的垂直載荷增大，水平彎曲力矩達(dá)最 大值，同時(shí)還存在巨大的制動(dòng)扭轉(zhuǎn)力矩。前梁垂直載荷增大的比例稱(chēng)為質(zhì)量轉(zhuǎn)移系數(shù)叫：

24、町= + 1(2-1)%式中：甲車(chē)輪與道路的附著系數(shù)，取 = ().7； 掛車(chē)重心的高度，取4 = 1200mm ； %掛車(chē)重心到后軸中心線的距離，取 = 2250mm。代入得：4 =1.373 前輪所承受的地面垂直反力為： TOC o 1-5 h z 4 吟g(2-2)式中：G汽車(chē)滿載靜止于水平路面時(shí)車(chē)橋給地面的載荷，取為G|=62784N。代入得：Z, =43101 .26No前輪所承受的制動(dòng)力為：Px=Z(p(2-3)代入得：Px =30170 .8512 No由于制動(dòng)力引起的扭轉(zhuǎn)力矩在拳部為最大：T=PAxrr(2-4)式中：。一輪胎的滾動(dòng)半徑，取為5(X)mm。代入得：T=15085

25、425.6Nmmo由于Z1和P,對(duì)前梁引起的垂向彎矩和水平方向的彎矩在兩鋼板彈簧座之間達(dá) 最大值，分別為：%=Z|(f + g)(2-5)(2-6)(2-5)(2-6)式中：g車(chē)輪中心至轉(zhuǎn)向節(jié)主銷(xiāo)中心的水平距離，取為100mm；t轉(zhuǎn)向節(jié)主銷(xiāo)中心至鋼板彈簧座中心的水平距離，取為350mm。 代入得：My = 19395547 .2N-mm； Mh = 13576883垂直平面內(nèi)的抗彎斷面系數(shù)：w =bhJ、Sv 6H 用 100 x1253-20 x853 與- 3代入得： 卬、.=244040 mm 6x 125水平平面內(nèi)的抗彎斷面系數(shù)：h 6B八陽(yáng) U/ 2 x 20 x1003 +85 x

26、 203 _onn .代入得： W. = 67800 mnv 。6x 100前梁在鋼板彈簧座四周危急斷面處(拳部)抗扭截面系數(shù)：VVT =3式中：p查表取夕=0.208；C拳部截面寬取C =80mm。代入得：=106496 mm3 o前梁在鋼板彈簧座四周危急斷面處的彎曲應(yīng)力：crw =- + -M 網(wǎng)代入得：o-w = 279.73MPa 0前梁在鋼板彈簧座四周危急斷面處的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：T(2-7)(2-8)(2-9)(2-10)(2-11)% = R(/+g)代入得：r = 141.65MPao前梁可采納45, 30Cr, 4()Cr等中碳鋼或中碳合金鋼制造，本設(shè)計(jì)采納4()Cr,硬度為 HB2

27、41 285HB, o-w = 300MPa , r=150MPa ； /巴/，r r0可見(jiàn)前梁在制開(kāi)工況下的彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力均小于許用應(yīng)力值，故滿意使用條件。側(cè)滑工況下的前梁應(yīng)力計(jì)算掛車(chē)發(fā)生側(cè)滑時(shí)，車(chē)輪上的橫向力到達(dá)最大值。前梁在垂直平面內(nèi)的彎矩由垂直載荷 和側(cè)滑時(shí)的橫向反作用力造成，且無(wú)縱向力作用，左、右車(chē)輪承受的地面垂向反力Z”.和Z|r 與側(cè)向反力九，%各不相等，前輪的地面反力(單位都為N)分別為：Zl*+ 誓)(2-12)2從益二號(hào)(1-竽)(2-13)24卜=。臼(2-14)Xr = Zr0(2-15)式中：5橫向附著系數(shù)，取為0.75；用車(chē)輪輪距，取用=1840 mn。代入得：

28、 Z. =62101 .56522 N； Z1R =682.4347826 N； ILI InY,l =46576.17392 N ； XIR =511.826087 No左鋼板彈簧座處彎矩：Ml =ZLX(f + g 一)右鋼板彈簧座處彎矩：Mr =4r x(f + g+0工)左拳部彎矩：2L =riLXrr右拳部彎矩：%R =L XI，r代入得：M. = 4657617 .392 N mm： M1R =563008 .6956 N-mm；M2L = 23288086 .96 N-mm； /W2R = 255913 .0435 N-mnio拳部前抗彎斷面系數(shù)：6式中：c拳部的高度，取c =

29、8()mm；b拳部的長(zhǎng)度，取人=80mm 0代入得：W = 85333.3mm3 0彎曲應(yīng)力：o =W，代入得：b = 272.9 IMPa, 口。可見(jiàn)前梁在側(cè)滑工況下的彎曲應(yīng)力小于許用應(yīng)力值，故滿意使用條件。(2-16)(2-17)(2-18)(2-19)(2-20)(2-21)轉(zhuǎn)向節(jié)設(shè)計(jì)和校核轉(zhuǎn)向節(jié)上的作用力按側(cè)滑狀況考慮。要計(jì)算轉(zhuǎn)向節(jié)指軸根部的彎曲應(yīng)力，如向左側(cè) 滑時(shí)：A/L=Z1LC.-yiLrr(2-22)式中：C,壓力中心到轉(zhuǎn)向節(jié)指軸根部的距離，取為G=35mm。代入得:AfL =21114532 .17 N mmo轉(zhuǎn)向節(jié)的抗彎斷面系數(shù)：W = d3 OAd3(2-23)32式中：

30、d轉(zhuǎn)向節(jié)的指軸根部軸徑為74mm。代入得：lV = 0.1x743 = 405224mm3 o指軸根部的彎曲應(yīng)力：代入得：=521.06MPa。轉(zhuǎn)向節(jié)采納30Cr, 40Cr等中碳合金鋼制造，經(jīng)過(guò)調(diào)制處理，本設(shè)計(jì)采納30Cr,心部 硬度HRC241285,高頻淬火后外表硬度HRC5765,硬化層深1.52.0mm,輪軸根部 的圓角液壓處理。應(yīng)力的許用值為1=550MPa, 6.口，故滿意使用條件。主銷(xiāo)與轉(zhuǎn)向節(jié)襯套設(shè)計(jì)和校核制開(kāi)工況下的主銷(xiāo)應(yīng)力計(jì)算主銷(xiāo)在制開(kāi)工況下的受力簡(jiǎn)圖如圖2-2所示叫圖22主銷(xiāo)在制開(kāi)工況下的受力分析簡(jiǎn)圖由Z1所產(chǎn)生的反作用力S；和S：S； =s =Z-(2-25)n + e由PT所產(chǎn)生的反作用力S；和s：s；=巳工(2-26)n + eS； = P，/(2-27)n + e由橫拉桿所產(chǎn)生的反作用力S；和S3”：s； =(2-28)/1 n + e= x1x(2-29)由制動(dòng)力矩7所產(chǎn)生的反作用力S4和S；：S；=(2-3