汽车转向桥桥设计说明书样本
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。转向桥一般位于汽车的前部, 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, 使转向节连同前轮能够绕主销偏转, 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, 转向节即经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: 轮毂经过内外两个滚锥轴承套装在转向节轴颈
上。轴承的松紧度能够由调整螺母调整, 调好后的轮毂应能正、反方向自由转动而无明显的摆动。然后用锁紧垫圈锁紧。在锁紧垫圈外端还装有止推垫圈和锁紧螺母, 拧紧后应把止推垫圈弯曲包住
锁紧螺母或用开口销锁住, 以防自行松动。
轮毂外端装有冲压的金属端盖, 防止泥水或尘土浸入。轮毂内侧装有油封 (有的油封装在转向节轴颈的根部), 有的还装有挡
油盘。一旦油封失效, 则外面的挡油盘仍可防止润滑脂进入制动器内。
本文设计的是JY1061A型采用前置后轮驱动的载货汽车转向桥, 因此该转向桥为从动桥。从动桥的功用: 从动桥也称非驱动桥, 又称从动车轴。它经过悬架与车架( 或承载式车身) 相联, 两端安装从动车轮, 用以承受和传递车轮与车架之间的力( 垂直力、纵
向力、横向力) 和力矩。并保证转向轮作正确的转向运动
1、设计要求:
( 1) 保证有足够的强度: 以保证可靠的承受车轮与车架之间的作用力。
( 2) 保证有足够的刚度: 以使车轮定位参数不变。
( 3) 保证转向轮有正确的定位角度: 以使转向轮运动稳定,
操纵轻便并减轻轮胎的磨损。
( 4) 转向桥的质量应尽可能小: 以减少非簧上质量, 提高汽车行驶平顺性。
经过对CJ1061A型前桥的设计, 能够加深我们的设计思想, 即:
（1）处理好设计的先进性和生产的可能性之间的关系;
（2）协调好产品的继承性和产品的”三化”之间的关系。
2、结构参数选择
JY1061A型汽车总布置整车参数见表1:
表1
2.1、转向桥结构形式
本前桥采用非断开式转向桥
2.2、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:圆柱实心主销。
( 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
2.3、前轮定位角
本型前轮定位角选择见‘表1’
二、转向桥强度计算
1、前轴强度计算
1.1、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
1.2、前轴载荷计算
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
垂直反作用力: Z1l= Z1r
横向反作用力: X1l=X1r=11824.1N
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max=G1Ф′
,为保证不横向翻车, 须使V滑 ( 2) 对车轮接地点取矩 垂直反作用力: 横向反作用力 Y 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 载荷计算结果列表, 如下表2: 表2单位 N