畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-東風(fēng)EQ1090E型貨車轉(zhuǎn)向橋總成的設(shè)計(jì)

PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANII目錄摘要 IIIAbstract IV緒論 1轉(zhuǎn)向橋 2轉(zhuǎn)向橋的定義 2轉(zhuǎn)向橋的安裝形式 2轉(zhuǎn)向橋的結(jié)構(gòu) 3組成轉(zhuǎn)向橋的組成 3轉(zhuǎn)向橋結(jié)構(gòu)及其影響因素 5轉(zhuǎn)向橋主要零件尺寸 8非斷開式轉(zhuǎn)向從動(dòng)橋前梁應(yīng)力計(jì)算 10前梁在制動(dòng)工況下的應(yīng)力計(jì)算 10前梁在側(cè)滑工況下的應(yīng)力計(jì)算 轉(zhuǎn)向節(jié)的應(yīng)力計(jì)算 13轉(zhuǎn)向節(jié)在制動(dòng)工況下應(yīng)力計(jì)算 13轉(zhuǎn)向節(jié)在側(cè)滑工況下應(yīng)力計(jì)算 14主銷與轉(zhuǎn)向節(jié)襯套的應(yīng)力計(jì)算 15主銷與轉(zhuǎn)向節(jié)襯套在制動(dòng)工況下的應(yīng)力計(jì)算 15主銷與轉(zhuǎn)向節(jié)襯套在側(cè)滑工況下的應(yīng)力計(jì)算 16推力軸承和止推墊片的計(jì)算 18推力軸承的計(jì)算 18轉(zhuǎn)向節(jié)止推墊片的計(jì)算 18轉(zhuǎn)向橋定位參數(shù) 20主銷后傾角 20主銷內(nèi)傾角 21前輪外傾角 22前輪前束 22結(jié)論 23參考文獻(xiàn) 24致謝 25全套圖紙加V信153893706或扣3346389411PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANIV東風(fēng)EQ1090E型貨車轉(zhuǎn)向橋總成的設(shè)計(jì)摘要在汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展上，對(duì)轉(zhuǎn)向橋的研究一直都是重點(diǎn)。此次設(shè)計(jì)是對(duì)東風(fēng)EQ1090E型貨車轉(zhuǎn)向橋總成的設(shè)計(jì)，其中包含對(duì)轉(zhuǎn)向橋進(jìn)行合理計(jì)算，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)之前，首先要查閱相關(guān)資料，了解轉(zhuǎn)向橋的結(jié)構(gòu)，熟悉設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向橋的方法。在此之后，進(jìn)行轉(zhuǎn)向橋的設(shè)計(jì)。此次設(shè)計(jì)的過程會(huì)介紹轉(zhuǎn)向橋的定義、結(jié)構(gòu)、工作原理以及可能會(huì)影響轉(zhuǎn)向橋的因素等。在設(shè)計(jì)時(shí)還會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)向橋各主要零件的尺寸和結(jié)構(gòu)進(jìn)行確定，并會(huì)對(duì)其在各種工況下的應(yīng)力進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算，這些零件主要是前梁、轉(zhuǎn)向節(jié)、主銷、主銷上下軸承（即轉(zhuǎn)向節(jié)襯套、轉(zhuǎn)向節(jié)推力軸承和止推墊片等。除此之外，還要確定轉(zhuǎn)向橋的定位參數(shù)。在設(shè)計(jì)之后，除了要使轉(zhuǎn)向橋的結(jié)構(gòu)能夠比較緊湊，使它的重量更輕，還要使汽車在轉(zhuǎn)向時(shí)較為輕松，在制造轉(zhuǎn)向橋時(shí)比較容易。EQ1090型貨車轉(zhuǎn)向橋總成的計(jì)算以及其結(jié)構(gòu)布局，對(duì)其他貨車轉(zhuǎn)向橋的設(shè)計(jì)提供設(shè)計(jì)方法和思路。關(guān)鍵詞：汽車轉(zhuǎn)向橋；轉(zhuǎn)向橋前梁；轉(zhuǎn)向節(jié)；應(yīng)力計(jì)算；定位參數(shù)DesignofsteeringBridgeAssemblyforDongfengEQ1090EFreightcarAbstractInthedevelopmentofautomobileindustry,thestudyofsteeringaxlehasalwaysbeenthefocus.ThisdesignisthedesignofDongfengEQ1090Etrucksteeringbridgeassembly,whichincludesreasonablecalculationofsteeringbridgeandstructuraldesign.Beforedesigning,weshouldfirstconsultrelevantinformation,understandthestructureofsteeringbridge,andbefamiliarwiththedesignmethodofsteeringbridge.Afterthat,thesteeringbridgeisdesigned.Thedesignprocesswillintroducethedefinition,structure,workingprincipleandfactorsthatmayaffectthesteeringbridge.Thesizeandstructureofthemainpartsofthesteeringbridgearealsodetermined,andthestressofthesteeringbridgeundervariousworkingconditionsiscalculated.Thesepartsaremainlyfrontgirders,steeringjoints,andpins.Mainpinupperandlowerbearings(i.e.steeringknucklebushing),steeringknucklethrustbearingsandthrustgaskets,etc.Inaddition,determinethesteeringbridgelocationparameters.Afterthedesign,otherthantomakethesteeringbridgestructurethanCompactnessmakesitlighter,easiertosteerandeasiertobuild.ThedesignofDongfengEQ1090trucksteeringbridgeassemblyanditsstructurallayout,toothertrucksteeringbridgedesignmethodsandideas.Keywords:automobilesteeringbridge;frontbeamofsteeringbridge;steeringjoint;stresscalculation;positioningparameterPAGEPAGE26緒論1轉(zhuǎn)向橋轉(zhuǎn)向橋的定義轉(zhuǎn)向橋的安裝形式因?yàn)榕c從動(dòng)橋相互匹配的懸架在結(jié)構(gòu)上可能是不同的，所以從動(dòng)橋大體上可分為兩種，分別是非斷開式從動(dòng)橋與斷開式從動(dòng)橋。與前者相互匹配的懸架結(jié)構(gòu)是非獨(dú)立式的，這是從動(dòng)橋會(huì)放在汽車左、右兩側(cè)從動(dòng)車輪處的剛性整體橫梁的位置的上方。當(dāng)從動(dòng)橋作為轉(zhuǎn)向橋使用的時(shí)候，從動(dòng)橋的兩端會(huì)通過轉(zhuǎn)向主銷這一結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)向節(jié)相連接。而斷開式從動(dòng)橋在結(jié)構(gòu)上與之匹配的懸架是獨(dú)立式的。轉(zhuǎn)向橋的結(jié)構(gòu)1090E（2-1圖2-1非斷開式轉(zhuǎn)向從動(dòng)橋1-轉(zhuǎn)向節(jié)推力軸承；2-轉(zhuǎn)向節(jié)；3-調(diào)整墊片；4-主銷；5-前梁組成轉(zhuǎn)向橋的組成1）前梁2-1所示。前梁在制造時(shí)使用2）轉(zhuǎn)向節(jié)轉(zhuǎn)向節(jié)是整體式結(jié)構(gòu)，通常會(huì)使用中碳合金鋼作為材料，采用模鍛的方法來制造。但是也有采用組焊式結(jié)構(gòu)的，使用這種結(jié)構(gòu)的通常是轉(zhuǎn)向節(jié)過大的某些大型汽車。3）主銷主銷的結(jié)構(gòu)有很多種，如圖2-2所示，在這幾種結(jié)構(gòu)中最常用的有兩種，分別是（a）和（b）中的結(jié)構(gòu)。圖2-2主銷的結(jié)構(gòu)型式（a）（b）（c）上、下端為直徑不等的圓柱，（d）下部圓柱比上部細(xì)的主銷4）轉(zhuǎn)向節(jié)臂、轉(zhuǎn)向梯形臂這兩種部件在制造時(shí)使用的材料是中碳鋼或者中碳合金鋼(40、35Cr、40CrNi鋼等材料5）轉(zhuǎn)向橫拉桿2035鋼等，并且有著質(zhì)量小，剛性好等優(yōu)點(diǎn)。轉(zhuǎn)向橫拉桿的兩端是球形鉸接，他們都是單獨(dú)的組件，拉桿的長度可以通過旋轉(zhuǎn)螺紋來調(diào)節(jié)，方便對(duì)前束進(jìn)行調(diào)節(jié)。使用低碳合金鋼（如12CrNi3A，20CrNi，20CrMnTi）作為材料制作的球形鉸接的球銷與襯墊,它們的工作表面56～63HRC40453540西（比如說尼龍－二硫化鉬，那么這種襯墊在使用時(shí)可以不用考慮潤滑。6）轉(zhuǎn)向節(jié)推力軸承7）主銷上、下軸承8）輪轂軸承9）左、右輪胎螺栓轉(zhuǎn)向橋結(jié)構(gòu)及其影響因素2-1所示。為了讓車輪能夠轉(zhuǎn)向，通常情況下會(huì)利用主銷以及前梁餃節(jié)這緊地固定在轉(zhuǎn)向節(jié)的突緣面的上面[1]。有時(shí)為了不讓磨損變大，會(huì)在青銅襯套上制作出潤滑油槽，并且把襯套壓到轉(zhuǎn)向節(jié)上面的銷孔之內(nèi)。有時(shí)為了使汽車在轉(zhuǎn)向的時(shí)候更輕便，在駕駛汽車時(shí)，因?yàn)橐蛊嚹軌蛟谥本€行駛的過程中保持著行駛穩(wěn)定、在汽車進(jìn)行γ角，這個(gè)角可以稱為主銷后傾角。在橫向這一平β，這個(gè)角可以稱為主銷內(nèi)傾角[2]。3°5°～8°30～40mm。輕型客、貨車以及裝載著動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的汽車在一般情況跑偏，甚至?xí)l(fā)生車禍，所以最近幾年，汽車市場上就出現(xiàn)了主銷偏移距的值為負(fù)值的汽車。α0.5°～1.5°1°負(fù)外傾（即內(nèi)傾，與此同時(shí)也可以使車輪和呈現(xiàn)拱形的路面相互適應(yīng)。如果汽車的車輪A與汽車左右前B（B-A)3～5mm這種情況下的振動(dòng)頻率在大體上會(huì)和該系統(tǒng)原本就有的頻率相接近而且此時(shí)和車輪此時(shí)轉(zhuǎn)向橋主要零件尺寸3-1，在圖中用虛線繪制出的斷面是前梁的當(dāng)量斷面。圖3-1前梁工字型斷面尺寸關(guān)系的推薦值WvWh用下面的公式可以近似的求出:vW=20a3vhW=5.5a3h該式中：a--3-1

（3-1）（3-2）在這次設(shè)計(jì)之中有時(shí)為了可以提前選出轉(zhuǎn)向橋的前梁在轉(zhuǎn)向橋板簧座位置處的彎曲截面系數(shù)Wv，計(jì)算時(shí)可以用經(jīng)驗(yàn)公式：Wv=ml/2200該式中：m--汽車質(zhì)量分配在轉(zhuǎn)向橋前梁上的質(zhì)量，kg；l--前橋車輪的中線到板簧座的中線之間的距離，cm；2200--上式中計(jì)算所需的系數(shù)，kg·cm-2。

(3-3)從轉(zhuǎn)向橋設(shè)計(jì)的任務(wù)書給出的初始參數(shù)中可得知該貨車的前輪輪距B=1810mm；取該貨車前橋的簧上質(zhì)量m=2360kg，并且初步選擇的前橋的兩板簧座的中心之間的距離s=880mm，所以可以求出：l=(1810-880)/2=465mm把數(shù)據(jù)代入公式（3-3)之中，可以求得：vW=236046.5/2200=48.88cm3=49880mm3v再把數(shù)據(jù)代入公式（3-1）之中，可以求出:vW=20a3=49880mm3v根據(jù)上面兩個(gè)公式可以求出：a=13.56mm，所以a=l5mm,故vW=20a3=67500mm3vhW=5.5a3=18562.5mm3h0.35～0.451.25～1.50倍。EQ1090E型貨車轉(zhuǎn)向橋總成的設(shè)計(jì)，其中的一部分參數(shù)是：汽車的前軸軸荷：2360kg；整輛汽車質(zhì)心高度：845mm；前輪的滾動(dòng)半徑：229mm。（3-2）:圖3-2轉(zhuǎn)向橋在制動(dòng)和側(cè)滑工況下得受力分析簡圖（a）（b）在側(cè)滑工況下轉(zhuǎn)向橋的彎矩圖非斷開式轉(zhuǎn)向從動(dòng)橋前梁應(yīng)力計(jì)算前梁在制動(dòng)工況下的應(yīng)力計(jì)算Pr1.5/2=17700N (4-1)該式中：G1--在汽車處于滿載的狀況下停放在水平路面上時(shí)汽車前橋?qū)Φ孛娴妮d荷；m1?--在汽車處于制動(dòng)工況下其對(duì)前橋的質(zhì)量轉(zhuǎn)移系數(shù)，該系數(shù)范圍為1.4～1.7。汽車前輪在制動(dòng)時(shí)收到的制動(dòng)力用下面的公式可求出：=Z1φ=177001.0=17700N (4-2）該式中：φ--汽車的車輪輪胎和路面之間的附著系數(shù)。Z1MvPr會(huì)在MhMv=1gwl2(1gw)

B-S=(17700-980)2

2

=7774800N·mm (4-3)M=Pl=ZB-S=177001810-880=8230500N·mm (4-4)h r2 12 2該式中：l2--前輪的輪胎中線至與其接近的板簧座中線之間的距離，mm；gw--汽車車輪（其中包括輪轂、制動(dòng)器等結(jié)構(gòu)）的重力，N；B--汽車的前輪輪距，mm；S--前橋上兩個(gè)板簧座的中線之間的距離，mm。T，計(jì)算為:T=17700229=4053300N·mm (4-5)該式中：rr--汽車在行駛時(shí)輪胎的滾動(dòng)半徑。從圖3-2中的a部分可以看出，前梁的危險(xiǎn)斷面在前梁上的鋼板彈簧座附近。這個(gè)位置的彎曲應(yīng)力σw以及扭轉(zhuǎn)應(yīng)力τ分別可以用下面的公式求出：σ=Mv+Mh=7774800+8230500=558.58MPa (4-6)wWvWh 67500 18562.5τ=T=WT

TJk/δmax

=4053300=385.34MPa (4-7)10518.75該式中：WT--轉(zhuǎn)向橋前梁在其危險(xiǎn)斷面的位置處的扭轉(zhuǎn)截面系數(shù)，mm；σmax--轉(zhuǎn)向橋前梁的橫斷面中的最厚的地方的厚度，mm；kJk--Jk的計(jì)算J=0.4hδ3mm4kh--前梁的工字形斷面，其矩形元素的比較長的一條邊的長度，mm；δ--前梁的工字形斷面，其矩形元素的比較短的一條邊的長度，mm。在前梁上各個(gè)應(yīng)力的許用值為分別為[σw]=558.58MPa；[τ]=385.34MPa。前梁在制造時(shí)使用中碳鋼或者中碳合金鋼作為材料都可以，比如45，30Cr,40Cr等，前梁的硬度應(yīng)該在241～285HB這個(gè)范圍。前梁在側(cè)滑工況下的應(yīng)力計(jì)算Z1LZ1RY1LY1RG1Z1L=2

)=B1

23600（1+28451.02 1810

(4-8)G1Z1R=2

B1

23600（1-28451.02 1810

(4-9)Y=G+2hg1φ=236001+28451.01.0=22817.68N (4-10)1L 2

B1 1

2 18101Y==2360028451.01.0=782.32N (4-11)11R 2

1 2 1810該式中：G1--當(dāng)汽車靜止在水平路面上的時(shí)候，汽車前橋所受到的負(fù)荷，N；B1--汽車前橋的兩輪之間的輪距，mm；hg--整輛汽車的質(zhì)心高度，mm；φ1--汽車輪胎和路面之間在側(cè)方向的附著系數(shù)。一般情況下φ1=1.0。行駛中的汽車如果發(fā)生側(cè)滑，前橋上的左、右兩側(cè)的鋼板彈簧在垂直方向上對(duì)前梁各有一個(gè)作用力，通過計(jì)算可得出：23600+236001.0(845-200)/880=29097.7NT1L=0.5G1'-G1φ1(hg-rr')/S=0.523600-236001.0(845-200)/880=29097.7N該式中：G1?--在滿載的情況下汽車給前橋的在垂直方向的載荷，N；

(4-12)(4-13)rr?--轉(zhuǎn)向橋上的板簧座位于上方表面和地面之間的距離，mm；S--轉(zhuǎn)向橋的兩個(gè)板簧座的中心面之間的距離，mm在發(fā)生側(cè)滑的情況下，汽車的左、右前輪的輪轂的內(nèi)側(cè)軸承和外側(cè)軸承都有一個(gè)徑向力，用下面的公式可以計(jì)算：S= rr

Y1L- b

Z1L=229

22817.68- 20

22817.68=110904.54N (4-14)1La+b a+b 23+20 23+20S= rr

Y1L+ a

Z1L=229

22817.68+ 20

22817.68=132130.29N (4-15)2La+b a+b 23+20 23+20S= rr

Y1R+ b

Z1R=229

782.32+ 20

782.32=3802.44N (4-16)1Ra+b a+b 23+20 23+20S = rr

Y1R- a

Z1R=229

782.32- 20

782.32=4530.18N (4-17)2Ra+b a+b 23+20 23+20該式中：rr--在行駛時(shí)，汽車輪胎滾動(dòng)的滾動(dòng)半徑，mm；a--S1L、S1R和與之距離比較近的車輪的中線之間的長度，mm；b--S2L、S2R和與之距離比較近的車輪的中線之間的長度，mm。S1LS1RS2LT1L、T1R3-2b處彎矩圖。從這個(gè)彎矩圖中可以看出，在前梁上──Ⅱ剖面處，這兩處的最大彎矩可以用下面的公式計(jì)算求出：M =Yrl=22817.68229-22817.6899=5.23106Nmm

(4-18)Ⅰ─Ⅰ 1Lr 1L1M =Zl+Yr=782.32465+782.32229=5.43105Nmm

(4-19)Ⅱ─Ⅱ 1R2 1Rr該式中：M--彎矩，N·mm；Z1L、Z1R--汽車左、右兩個(gè)前輪受到的地面對(duì)車輪的垂直方向上的反力，N；Y1L、Y1R--汽車左、右兩個(gè)前輪受到的地面對(duì)車輪的側(cè)方向上的反力，N。轉(zhuǎn)向節(jié)的應(yīng)力計(jì)算5-1d1圖5-1轉(zhuǎn)向節(jié)、主銷及轉(zhuǎn)向襯套的計(jì)算用圖轉(zhuǎn)向節(jié)在制動(dòng)工況下應(yīng)力計(jì)算─Mv以及MvMh。M)l=(17700-980)48.5=8.11×105N·mm (5-1)v 1 w3M=Zφl=Gm=177001.048.5=8.58×105N·mm (5-2)h 132 13該式中：Z1--前輪所承受的地面垂向反力，N；φ--輪胎與路面的附著系數(shù)；l3--輪胎中心線至Ⅲ─Ⅲ剖面間的距離。在Ⅲ─Ⅲ這個(gè)剖面位置處的合成彎曲應(yīng)力σw通過計(jì)算得：M2+M2v hM2+M2v hM2+M2v h77748002+823050021w w 0.1d3 0.13531該式中：d1--轉(zhuǎn)向節(jié)輪軸根部軸徑，mm。因?yàn)棣襴<[σw]，所以滿足強(qiáng)度要求。30Cr，40Cr等中碳合金鋼作為材料，它的心部硬度的范圍為241～285HB，淬火方式為高頻淬火，在淬火之后的它的表面硬度范圍為57～65HRC，并且硬化層深在1.5～2.0mm之間。在輪軸的根部應(yīng)該是圓角，此處用滾壓處理。轉(zhuǎn)向節(jié)在側(cè)滑工況下應(yīng)力計(jì)算1Lr 1L31Lr 1L3MLⅢ─ⅢMRⅢ─Ⅲ

=Yrl=22817.68229-722817.6848.5=4.12×106N·mm (5-4)1R3 1Rr=Zl+Yr=782.3248.5+782.322291R3 1Rr轉(zhuǎn)向橋左、右兩側(cè)的轉(zhuǎn)向節(jié)在Ⅲ─Ⅲ處的彎曲應(yīng)力可求出：σw1

MLⅢ─Ⅲw

=Z1Ll310.1d31

=22817.68229-22817.6848.5=906.6MPa (5-6)0.1353σw1

=MRⅢ─Ⅲw

=Z1Rl310.1d31

782.32229+782.3248.5=50.6MPa (5-7)0.1353因?yàn)樵谧笥覂蓚?cè)的轉(zhuǎn)向節(jié)Ⅲ─Ⅲ在處的σw1均是σw1<[σw]，所以滿足強(qiáng)度要求。主銷與轉(zhuǎn)向節(jié)襯套的應(yīng)力計(jì)算在汽車制動(dòng)和發(fā)生側(cè)滑的時(shí)候，在轉(zhuǎn)向節(jié)上、下襯套的中點(diǎn)，即與輪軸中心線相距分別為c，d的兩點(diǎn)處，在側(cè)向平面(圖5-1(b))和縱向平面（圖5-1(c)）內(nèi)，對(duì)主銷作用有垂直其軸線方向的力[4]。主銷與轉(zhuǎn)向節(jié)襯套在制動(dòng)工況下的應(yīng)力計(jì)算Z1QMZQMZ(c+d)所平衡[5]，所以有：Q =Z1l1=1770099=18065N (6-1)MZ(c+d) 48.5+48.5PrrrQmrQmr(c+d)來平衡，所以有：/(c+d/(c+d)=177001.0229/(48.5+48.5)=41786.6N (6-2)PrQruQrl所平衡，且有:Q=

=1770048.5=8850N (6-3)ru(c+d) 48.5+48.5Q=

=1770048.5=8850N (6-4)rl(c+d) 48.5+48.5由轉(zhuǎn)向橋的俯視圖可知，制動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)向橫拉桿的作用力N為:NPrl1=1770099=15237.4N (6-5)l5 115NN的著力點(diǎn)移到Nl4Nl4，由位QMZ(c+d)所平衡，故有:Q = Nl4

=15237.499=15551.6N (6-6)MN(c+d) 48.5+48.5而力N則在轉(zhuǎn)向節(jié)上、下襯套中點(diǎn)處作用于主銷的力QNu，QNl所平衡，且有:Q = Nd

=15237.448.5=7613.7N (6-7)Nu(c+d) 48.5+48.5Q= Nc

=15237.448.5=7613.7N (6-8)Nl(cd) 48.5+48.5Qu=(18065+15551.6-7613.7)2+(41786.6-8850)2(18065+15551.6-7613.7)2+(41786.6-8850)2(18065+15551.6+7613.7)2+(41786.6+8850)2(18065+15551.6+7613.7)2+(41786.6+8850)2由上兩式得知，在汽車制動(dòng)工況下，主銷的最大載荷發(fā)生在轉(zhuǎn)向節(jié)下襯套處中點(diǎn)上，大小為Ql=120781N。主銷與轉(zhuǎn)向節(jié)襯套在側(cè)滑工況下的應(yīng)力計(jì)算在側(cè)滑工況下僅有在側(cè)向平面內(nèi)起作用的力以及力矩，并且作用于左、右轉(zhuǎn)向節(jié)主銷上的力QMZ是不相等的，他們可以分別按下式求得：QMZL

=c+d

=22817.68229-22817.6899=30580.40N (6-11)48.5+48.5Q =Z1Rrr-Y1Rl1=782.32314-782.3299=1048.47N (6-12)MZR

c+d

48.5+48.5該式中：Z1L、Z1R--汽車左、右前輪所承受的地面對(duì)汽車垂向反作用力，N；Y1L、Y1R--左、右前輪承受地面的側(cè)向反力，N；l1--輪胎中心線至主銷軸線的距離，mm；rr輪胎的滾動(dòng)半徑，mm。取Q1、QMZL、QMZR中最大的作為主銷的計(jì)算載荷Qj，則Qj=120871N計(jì)算主銷在前梁拳部下端處的彎曲力σw和剪應(yīng)切力τs：σW=

Qjh00.1d30

=12087121=1836MPa (6-13)0.1243τ=4Qj=4120871=267MPa (6-14)0sπd23.142420該式中：d0--主銷直徑，mm；h--轉(zhuǎn)向節(jié)下襯套中點(diǎn)至前梁拳部下端面的距離，mm。主銷的許用應(yīng)力彎曲力[σw]=1836MPa；許用剪切應(yīng)力[τs]=267MPa。1.0～1.5mm56～62HRC。σc為：σ Qj=120871

=37MPa (6-15)c ld 136240該式中：l--襯套長，mm。轉(zhuǎn)向節(jié)襯套的許用擠壓應(yīng)力為[σc]=37MPa。Qj取：Qj=QMZ=18065N故：

(6-16)σ=Qj=18065

=5.5MPa0cld 136240此時(shí)取[σc]=5.5MPa。推力軸承和止推墊片的計(jì)算計(jì)算時(shí)首先要確定推力軸承和止推墊片的當(dāng)量靜載荷。推力軸承的計(jì)算對(duì)轉(zhuǎn)向節(jié)推力軸承進(jìn)行計(jì)。據(jù)文獻(xiàn)推薦取汽車以等速va=40km/h的速度、沿半徑為R=50m或以=20km/hR=12m的圓周行駛的工況作為計(jì)算的工況。如Z1L（4-8）G1 2hgv2Z= )(a)] (7-1)1L 2

B1Rg將上述計(jì)算工況的va、R等的相關(guān)數(shù)據(jù)代入式（7-1）之中，并假設(shè)hg/B=0.5，則有：Z1L=1.25G1/2=0.625G1可以近似地認(rèn)為推力軸承的軸向載荷F等于上述對(duì)前輪作用的地面垂向反力，故有：=0.6256G1=0.62523600=14750N (7-2)由于轉(zhuǎn)向節(jié)推力軸承會(huì)在工作中的相對(duì)轉(zhuǎn)角不大以及軸承滾道圈破壞會(huì)帶來很大的危險(xiǎn)性，軸承的選擇應(yīng)按其靜承載容量C0進(jìn)行，此時(shí)取當(dāng)量靜載荷P0為[6]：P0=0.5~0.33C0此時(shí)取系數(shù)0.4，P0=Fa=14750N，代入式(7-3)得：C0/0.4=14750/0.4=36875N

(7-3)通過相關(guān)書籍查閱止推軸承的標(biāo)準(zhǔn)，可選用規(guī)格為51209的止推軸承，由于其靜承載容量C=83.8kN，滿足強(qiáng)度要求。轉(zhuǎn)向節(jié)止推墊片的計(jì)算如果用青銅止推墊片來代替轉(zhuǎn)向節(jié)推力軸承，在汽車滿載的情況下，止推墊片的靜載荷可以取為[7]：F=G1=23600=11800N (7-4)a2 2這時(shí)止推墊片的擠壓力為：

σc=

4Faπ(D22)

= 4118003.149(652-482)

=7.8MPa (7-5)該式中：d，D--止推墊片的內(nèi)、外徑。通常取[σc]

30MPa，故滿足強(qiáng)度要求。顯然δc=7.8MPa<[δc]=30MPa，該止推墊片符合其強(qiáng)度校核要求。轉(zhuǎn)向橋定位參數(shù)轉(zhuǎn)向橋除了能夠讓汽車轉(zhuǎn)向，還能夠讓發(fā)生轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向輪自動(dòng)回正的，用以保證汽車在直線行使時(shí)的穩(wěn)定。即轉(zhuǎn)向輪如果偶然間受到一個(gè)外力，在這個(gè)力的作用下發(fā)生偏移，當(dāng)外力消失的時(shí)候，轉(zhuǎn)向輪的位置會(huì)立刻自動(dòng)回到汽車在直線行使時(shí)所處的位置。轉(zhuǎn)向輪的這種自動(dòng)回正功能是通過其定位參數(shù)來保證的，所以轉(zhuǎn)向輪、主銷和前梁之間在安裝應(yīng)該有一定的相對(duì)位置。這些用來保證轉(zhuǎn)向的定位參數(shù)有四項(xiàng)，它們分別是主銷后傾角、主銷內(nèi)傾角、前輪外傾角和前輪前束。主銷后傾角8-1所標(biāo)注的一樣[8]：8-1主銷后傾角作用示意圖γ能夠形成回正的穩(wěn)定力矩[9]。當(dāng)主銷具有后傾角時(shí)，主銷軸線和路面所ab8-1所表示的FybFyLLγ的γ2°～3°。現(xiàn)在高速汽車的輪胎由于氣壓相對(duì)降低，并且γ可以減小，它的大小可以接近零，甚至為負(fù)值也可以[12]2°30?。主銷內(nèi)傾角β8-2所表示的：8-2主銷內(nèi)傾角作用示意圖及車輪外傾角β8-2所示，在外力的作用下，轉(zhuǎn)向輪c（8-2c的值也不應(yīng)該太小，否則汽車在轉(zhuǎn)向的時(shí)候，輪胎與路面之間會(huì)發(fā)生不小ββ6°。主銷內(nèi)傾角是在設(shè)計(jì)前梁的過程中保證的，通過機(jī)械加工來實(shí)現(xiàn)。因此，在加工時(shí)，將前梁兩端主銷孔軸線上端向內(nèi)傾，就會(huì)形成內(nèi)傾角β[13]。