汽车转向桥设计说明书

转向从动桥设计

摘要：本设计为载重汽车的转向桥，此转向桥需要适应不同路况，不同速度下的稳定行驶，因此对前桥的要求也越来越高。在汽车设计、制造、因此应该本着既能有足够的承载能力，又能实现耐用经济的思想进行方案的选择，为了降低生产成本，又在结构上满足要求的情况下应尽量简单。

通过设计：

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。通过分析工作原理设计转向节、前轴、主销等零件的尺寸，使各个零部件的强度满足校核，并运用绘图软件绘制装配图和零件图。

关键词：转向桥；定位参数；转向节；前轴；主销

The design of the truck steering axle

Abstract:This design is Steering Axle for heavy trucks. The design is need to adapt to different road and under different speeds,so the stability of front axle higher requirements. In car design, manufacture, and should be based on both have enough carrying capacity, and can achieve durable economic thoughts options, in order to reduce the production cost, and meets the requirements in the structure of situations should as far as possible simple.

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.

Works by analyzing the design of steering knuckle, front axle,kingpin and other parts of the size, so that the strength of the various components to meet the check,and use other mapping software caxa assembly drawing and parts are drawing.

Key words:steeringaxle, positional parameters, knuckle, front axle, kingpin

目录

第1章概述 (5)

1.1 本课题的背景及目的 (5)

1.2 转向从动桥工作原理 (5)

1.3 设计参数要求 (5)

1.4 转向从动桥现状 (6)

1.5 本章小结 (6)

第2章转向从动桥结构设计 (7)

2.1 转向从动桥的设计方案选择 (7)

2.2 转向从动桥的组成部分 (8)

2.3 转向从动桥各参数对汽车稳定性的影响 (10)

2.4 转向从动桥的设计计算 (13)

2.4.1 转向从动桥主要参数选择 (13)

2.4.2 制动力矩的计算 (14)

2.4.3 前轮转角的计算 (15)

2.4.4 转向阻力矩的计算 (17)

2.5 本章小结 (17)

第3章前梁设计 (18)

3.1 前梁受力分析 (18)

3.2 前梁尺寸选择 (19)

3.3 前梁应力计算 (19)

3.3.1 垂直载荷下的应力计算 (20)

3.3.2在制动工况下的前梁应力计算 (21)

3.3.3 在侧滑工况下的前梁应力计算 (22)

3.4 前梁材料选择 (24)

3.5 本章小结 (25)

第4章前梁的制造工艺分析 (27)

4.1 前梁制造难点 (27)

4.2 前梁工艺分析 (27)

第5章转向从动桥的维护使用要求 (28)

5.1 转向从动桥使用要求 (28)

5.2 转向从动桥维护 (28)

5.2.1 前轴的检修 (28)

5.2.2 转向节的检修 (29)

5.2.3 轮毂的检修 (30)

5.2.4 前轮定位调整 (30)

5.3 本章小结 (31)

总结 (32)

致 (33)

参考文献 (34)

第1章概述

1.1 本课题的背景及目的

汽车工业在经济发展中起着重要支柱的作用：1.在GDP中，汽车工业占较大比重。

2.汽车工业的发展必然会推动许多相关工业部门的发展。

3.汽车工业是高度技术密集型的工业，集中着许多科学领域里的新材料、新设备、新工艺和新技术。

转向桥是汽车转向系统、行驶系统的重要组成部分，其作用是让汽车能够改变行驶方向，并承担部分汽车重量。

本课题研究是学生在大学学习期间经历的最后一个教学环节，其目的是让我们综合运用所学课程的知识进行实践训练，以提高我们在今后的工作实践中分析问题、解决问题的能力；也是对各门课程教学质量的一次综合性检查；是进一步提高我们独立工作能力的重要方法和途径。

1.2转向从动桥工作原理

从动桥也称非驱动桥，又称从动车轴。它通过悬架与车架（或承载方式车身）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。

根据从动桥能否转向分为转向桥与非转向桥，本次设计的转向桥是从动桥的一种。一般载重汽车多以前桥为转向桥。本次设计是针对载重汽车的转向桥设计，转向桥作为汽车主要组成之一，它的性能的好坏直接影响整车性能，而对于载重汽车显得尤为重要。当采用大功率发动机输出大的转矩以满足目前载重汽车的快速、重载的高效率、高效益的需要时，必须要搭配一个稳定、可靠的转向桥。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。

1.3设计参数要求

所设计转向从动桥装于两轴运输汽车；整车总重18000（kg),轴距3800(mm),驱动形式4×2，前桥转向，后桥驱动。汽车总宽度为2480（mm),前轮距1820（mm),后轮距2088（mm)，轮胎为11.00-20。左右侧钢板弹簧中心距为860（mm)，钢板弹

簧宽度为90（mm)。要求:车辆的最小转弯半径≤11400(mm),转向桥架最低离地距离≥280（mm），转向从动桥总成总重≤540（kg)。

转向桥设计应符合以下标准的要求：

1. GB 7258-2012《机动车运行安全技术条件》

2. QC/T 513-1999汽车前轴台架疲劳寿命试验方法

3. QC/T 483-1999汽车前轴疲劳寿命限值

1.4转向从动桥现状

目前，在汽车工业的巨大推动下，国各汽车行业对车桥的设计发展不断走向成熟化。国的各专家学者和汽车生产厂家在继承传统转向桥设计方法的基础上，不断研发各种生产应用软件，在车桥参数化上面做了巨大贡献，并对其进行了深入研究。国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。

通过几十年汽车工业的快速发展，虽然国外对汽车转向桥参数化也有进行研究，但是毕竟对转向桥的研究与实践都还没有达到成熟系统化，对汽车转向桥参数化的研究与设计仍然是一个新课题，其参数化的技术还不是非常的完善，实现的设计系统软件与实际应用尚未实现良好地接轨。因此企业在设计制造转向桥的过程多延用传统的方法，这样造成产品的开发周期较长，研发的经费也较大。因此急需开发出一个适应现代企业需求的汽车转向桥参数化设计系统，不仅对于提高企业的设计能力、拥有更多的新产品，具有重大促进作用，而且在先进设计及制造领域等机械类行业有广泛的应用前景和巨大的市场发展空间。

针对以上问题，本设计选用载重汽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