挂车车桥与悬挂设计
汽车悬架系统之车架与车桥
钢板弹簧座平面检查（平面＞2mm， 定位孔＞1mm，堆焊加工或更换）
主销承孔检查（轿车≯0.1mm，货车 ≯0.2mm，否则，可用镶套法或修理尺寸法或更 换）
二、前轮最大转向角的检查和调整
大，否则也会使轮胎产生偏磨损。
• D. 前轮前束
俯视车轮，汽车的两个前轮旋转平面并不完 全平行，而是稍微带一点角度，前端距离小于后 端距离，这种现象称为前轮前束。A-B的差值为 前束值。如图
作用：
抵消由于前轮外倾
车轮向外滚动的趋势，
保证车轮沿直线方向
纯滚动。
前束值是靠人工调整的，通过检查A和B 的距离相减，对照不同车型的前束值，不 符应调整（通过横拉杆调整）。
立悬架相配 1.与非独立悬架匹配的转向桥 图9-12、9-13
汽车非独立悬架转向桥主要由前梁、转向节、 转向主销等几部分组成
• 转向节止推轴承的结构形式qc293-4-12
2.与独立悬架匹配的转向桥 图9-15
独立悬架采用的断开式转向桥，如 图为红旗CA7560型轿车的转向桥与前悬架： 减振器加速振动的衰减，提高行驶平顺性； 上摆臂和上球头销不可拆，靠弹簧自动调 整间隙；下摆臂和下球头销可拆，靠垫片 调整间隙；属于无主销式转向节。
• 但是，由于车辆在售出并行驶一段时间后， 这些定位角度会由于交通事故、道路坑洼不 平造成的剧烈的颠簸（特别是高速行驶时突 然遇到不平路面）、底盘零件磨损、更换底 盘零件、更换轮胎等原因而产生变化。一旦 定位角度由于任何一种原因产生变化，就可 能产生诸如轮胎异常磨损、车辆跑偏、安全 性下降、油耗增加、零件磨损加快、方向盘 发沉、车辆发飘等不适症状。有些症状使车
(完整版)轻型货车悬架系统的设计
第1章绪论1.1汽车悬架概述悬架由弹性元件、导向装置、减振器、缓冲块和横向稳定器等组成。
导向装置由导向杆系组成，用来决定车轮相对对于车架(或车身)的运动特性，并传递除弹性元件传递的垂直力以外的各种力和力矩。
当用纵置钢板弹簧作弹性元件时，它兼起导向装置作用。
缓冲块用来减轻车轴对车架(或车身)的直接冲撞，防止弹性元件产生过大的变形。
装有横向稳定器的汽车，能减少转弯行驶时车身的侧倾角和横向角振动。
根据导向机构的结构特点，汽车悬架可分为非独立悬架和独立悬架两大类。
非独立悬架的鲜明特色是左、右车轮之间由一刚性梁或非断开式车桥联接，当单边车轮驶过凸起时，会直接影响另一侧车轮[1]。
独立悬架中没有这样的刚性梁，左右车轮各自“独立”地与车架或车身相连或构成断开式车桥，按结构特点又可细分为横臂式、纵臂式、斜臂式等等，它的主要功用如下：1 缓和、抑制由于不平路面所引起的振动和冲击，以保证汽车的行驶平顺性；2 迅速衰减车身和车桥(或车轮)的振动；3 传递作用在车轮和车架(或车身)之间的各种力(驱动力、制动力、横向力)和力矩(制动力矩和反作用力矩)；4 保证汽车行驶稳定性。
为了完成1、2项功能，悬架使用了弹簧和减震器。
汽车悬架常用的弹性元件有钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、橡胶弹簧及空气弹簧等。
减震器有多种形式，现在最常用的是筒式减震器。
为了完成3、4项功能，悬架采用了适当的导向干系把车架(车身)与车轴(车轮)联接起来。
导向杆系有多种新式，可单独用其中的一种，也可将几种配合起来使用。
钢板弹簧悬架中的钢板弹簧不仅用作弹性元件而且兼起导向的作用。
为了减轻车轴对车架(或车身)的直接冲撞，采用了缓冲块。
为了减小车身的侧倾角，有的汽车还装有横向稳定杆[2]。
钢板弹簧简介钢板弹簧是汽车悬架中应用最广泛的一种弹性元件，它是由若干片等宽但不等长（厚度可以相等，也可以不相等）的合金弹簧片组合而成的一根近似等强度的弹性梁。
当钢板弹簧安装在汽车悬架中，所承受的垂直载荷为正向时，各弹簧片都受力变形，有向上拱弯的趋势。
车辆悬挂系统的优化设计
车辆悬挂系统的优化设计车辆悬挂系统作为汽车重要的组成部分，直接关系到车辆行驶的平稳性、舒适性和安全性。
优化悬挂系统设计能够提高车辆性能和乘坐体验，本文将围绕车辆悬挂系统的优化设计展开论述。
一、悬挂系统的基本原理与作用车辆悬挂系统通过悬挂弹簧、减震器和悬挂支架等部件，连接车身和车轮，起到支撑和缓冲作用。
悬挂系统能够吸收路面不平，减少车身的颠簸，保证驾乘的舒适性和稳定性。
同时，悬挂系统还能够保护车身、发动机和传动系统等重要部件，延长其使用寿命。
二、悬挂系统的优化设计目标1. 提高车辆的行驶稳定性。
悬挂系统的优化设计需要考虑车辆在高速行驶、转弯、制动等情况下的稳定性，减少侧翻和摇晃。
2. 提升乘坐的舒适性。
通过减震器的优化设计，降低车辆受到的颠簸和震动，提供舒适的驾乘环境。
3. 提高悬挂系统的可靠性和耐久性。
悬挂系统需要在各种复杂的路况下保持良好的工作状况，提升其使用寿命和可靠性。
4. 降低车辆的燃油消耗。
通过优化悬挂系统的设计，减少不必要的能量损耗，提高车辆的燃油利用效率。
三、悬挂系统的优化设计方法1. 材料选择与强度分析。
选用高强度、耐疲劳的材料，同时进行强度分析和优化设计，确保悬挂系统在受力情况下不会发生变形或破裂。
2. 建立悬挂系统的数学模型。
通过建立悬挂系统的数学模型，包括弹簧刚度、减震器参数等，进行仿真分析和优化设计。
3. 减震器的优化设计。
减震器的合理设计能够有效抑制车身的振动，提供更好的驾乘体验。
优化设计减震器的阻尼特性和刚度，以满足车辆不同行驶状态下的需求。
4. 悬挂系统的悬架结构优化。
悬挂系统的悬架结构也会影响整个系统的性能。
通过优化悬挂支架等部件的结构，降低重量，提高刚度和强度，进一步改善悬挂系统的性能。
5. 考虑多种路况和行驶状态。
在悬挂系统的优化设计中，需要考虑不同的路况和行驶状态，如高速行驶、弯道行驶、起步和制动等情况，以确保悬挂系统在各种条件下都能提供最佳的性能和驾乘体验。
毕业设计--轻型载货汽车悬架的设计
轻型载货汽车悬架的设计摘要：汽车悬架是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称。
其作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭，并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并衰减由此引起的震动，以保证汽车能平顺地行驶。
本次设计主要是1.5t货车的悬架设计。
参照力帆LFJ3048的基本参数，根据载货汽车悬架系统的要求，设计出符合国家标准的悬架系统。
悬架的设计主要是通过汽车主要的质量参数的分析，初步制定悬架系统的结构方案。
本设计的弹性元件选择钢板弹簧，经过设计计算确定钢板弹簧的主要尺寸和结构形式。
通过数据的论证确定悬架的结构方案与主要参数，利用计算机绘制图纸。
在设计过程中即要考虑设计的合理性，同时还要考虑结构简单、成本低等因素。
通过计算得出的数据表明此次设计的悬架系统符合设计要求。
关键词：1.5T货车；悬架设计；钢板弹簧Dgsign carry cargo car of light tack suspensionZhaowei（Vehicle Engineering 2009, Southwest Forestry University, Kunming Yunnan, 650224)Abstract:Automotive suspension is the frame and wheel axle or between all the force of the floorboard of the connected device, Its role is to transfer function between the wheel and the frame of torsional force and force.It is buffered by the uneven pavement on the body and chassis of impact, resulting in reduced vibration, to ensure that the car can run smoothly. The design is mainly 1.5t truck suspension design. My design is based Lifan LFJ3048 basic paramete, According to the requirements of truck suspension systems, suspension systems designed in line with national standard.Suspension design is mainly through the analysis of the main quality parameters of the car, and determine the structure of the original suspension system solutions.Select the leaf spring elastic element, has been calculated to determine the size and structure of the main leaf spring. Through the data to calculate and determine the structure scheme and main parameters of suspension,and using computer drawing drawings .In the design process is to consider the rationality of the design should also consider the simple, low cost factors.Through the calculated data show that suspension system meet the design requirements.Key words：1.5T truck；suspension design；plate sping目录摘要 (I)Abstract (II)1概述 (1)1.1 悬架的功用和组成 (1)1.2悬架结构形式的分析 (2)1.3悬架的设计方案 (4)2 悬架基本参数的确定 (5)2.1固有频率 (5)2.2悬架的静挠度 (5)2.3悬架的动挠度 (6)2.4悬架的刚度 (6)2.5悬架弹性特性 (6)2.6后悬架主、副簧刚度的分配 (7)3 钢板弹簧的设计 (9)3.1钢板弹簧结构选择 (9)3.2钢板弹簧主要参数的选择 (9)3.2.1单个钢板弹簧承受的载荷 (9)3.2.2满载弧高 (10)3.2.3钢板弹簧长度L的确定 (10)3.2.4钢板弹簧片数n及厚度h的选择 (12)3.2.5钢板断面尺寸形状的确定 (12)3.2.6钢板弹簧各片长度的确定 (12)3.3 钢板弹簧的刚度验算 (15)3.4钢板弹簧总成在自由状态下的弧高及曲率半径计算 (17)H (17)3.4.1钢板弹簧总成在自由状态下的弧高3.4.2钢板弹簧各片自由状态下曲率半径的确定 (18)3.4.3弹簧的弧高 (21)3.4.4钢板弹簧总成弧高的验算 (21)3.5钢板弹簧的强度验算 (22)3.6钢板弹簧中心螺栓的选定 (23)3.7钢板弹簧衬套的分析和选型 (23)3.8弹簧夹箍的选择 (24)4 卷耳的设计 (26)4.1 卷耳形式的选择 (26)4.2卷耳的强度验算 (26)4.3钢板弹簧销的强度验算 (27)4.4叶片的端部结构 (28)5减振器的设计 (29)5.1减振器的分析和选型 (29)5.2阻尼器基本参数的确定 (30)5.2.1相对阻尼系数ψ (30)δ (31)5.2.2伸张行程的阻尼系数s5.3最大卸荷力F的确定 (31)5.4筒式减振器主要尺寸参数的确定 (32)6 总结 (33)参考文献 (34)指导教师简介 (35)致谢 (36)1 概述1.1 悬架的功用和组成舒适性是货车最重要的使用性能之一。
半挂牵引车的悬挂系统与减震效果分析
半挂牵引车的悬挂系统与减震效果分析半挂牵引车是一种重型运输车辆，它通过半挂挂车连接器将拖车与牵引车连接起来，以便进行货物运输。
而半挂牵引车的悬挂系统和减震效果在其整体运行过程中发挥着至关重要的作用。
本文将对半挂牵引车的悬挂系统和减震效果进行详细分析。
半挂牵引车的悬挂系统是指支撑车辆车身并分担载荷的系统。
一种常见的半挂牵引车悬挂系统是气囊悬挂系统。
这种悬挂系统使用气袋来支撑车身，并通过调节气袋内部气压来调整悬挂的刚度。
相比于传统的金属弹簧悬挂系统，气囊悬挂系统具有更好的减震效果和稳定性。
当半挂牵引车行驶过不平的路面时，气囊悬挂系统能够减少车身的颠簸和震动，提供更舒适的行驶体验。
半挂牵引车的悬挂系统的减震效果直接影响着车辆的行驶稳定性和驾驶员的驾驶舒适度。
减震效果主要体现在对车身的减震控制和悬挂系统的动态稳定性。
通过良好的减震控制，悬挂系统可以降低车身在行驶过程中受到的震动和颠簸，保持车辆的稳定性，并减少由于悬挂系统反弹造成的车身起伏。
悬挂系统的动态稳定性则能够保持车辆在高速行驶或急转弯时的稳定性，提供更好的驾驶控制性和安全性。
半挂牵引车的悬挂系统通过多种机械和液压装置来实现对车身的减震和支撑。
最常见的是使用震动吸收器或减震器来控制车身的起伏和震动。
减震器采用一种特殊的液压工作原理，通过液体在减震过程中的压缩和膨胀来控制减震力。
通过减震器的工作，车辆在行驶过程中的起伏和震动能够得到有效的缓解，提升了驾驶员的舒适度和车辆的稳定性。
在半挂牵引车的悬挂系统中，还有一些其他的减震装置被广泛使用。
例如，阻尼器能够通过阻碍悬挂系统的动作来控制车身的起伏和反弹，提高车辆的稳定性。
而弹簧则能够提供对车身的支撑力，减少悬挂系统的振动和起伏。
这些减震装置的组合使用能够在不同路况下提供更好的减震效果，并提升车辆的行驶稳定性和舒适度。
半挂牵引车的悬挂系统和减震效果对于货物的安全运输也起着至关重要的作用。
悬挂系统的设计和配置应该能够在不同负载条件下有效地支撑车身，防止车身的过度倾斜和不平衡。
挂车车桥与悬挂设计
挂车车桥与悬挂设计1 绪论1.1汽车挂车的应用状况和发展趋势随着汽车技术和公路网络的飞速发展，公路货运量逐年增加，物流与运输行业对汽车运输经济性、高效性提出了更高的要求，挂车运输是一种行之有效的解决方案。
挂车运输具有可以增加牵引车有效工作时间、提高运输效率、促进多式联运发展和区域物流合作等优点，并且有利于节约社会资源、节能减排，是一种对运输设备进行科学组织的先进管理模式。
1.2 挂车车桥与悬挂的结构组成和功能原理车桥及悬挂是汽车挂车的重要组成部分。
车桥通过悬挂和车架相连，它的两端安装车轮，其功用是传递车架与车轮之间各方向的作用力及其力矩，根据悬挂结构的不同，车桥分为整体式和断开式两种；根据前梁形状的不同，又可分为工字形断面和圆管形断面车桥，工字形断面车桥目前使用最广泛，它的强度大，形状易于满足总布置上的要求[1]。
悬挂是汽车车架与车桥之间一切传力连接装置的总称，它的功用是把路面作用于车轮上的垂直反力、纵向反力和侧向反力以及这些反力所造成的力矩都要传递到车架上，以保证汽车的正常行驶。
汽车悬挂一般由弹性元件、减振器和导向机构三部分组成，它分为非独立悬挂和独立悬挂两大类[2]。
非独立悬挂弹性元件又可分为钢板弹簧、螺旋弹簧、空气弹簧、油气弹簧，采用螺旋弹簧、空气弹簧、油气弹簧时需要有较复杂的导向机构。
而采用钢板弹簧时，由于钢板弹簧本身可兼起导向机构的作用，并有一定的减振作用，因而使得悬挂结构大为简化，因此目前汽车挂车通常采用钢板弹簧非独立悬挂并配以整体式工字形断面车桥[3]。
1.3 挂车车桥与悬挂的设计要求1.3.1挂车车桥设计的要求（1）车桥应有足够的强度和刚度[4]，可靠地承受车轮与车架之间的作用力。
（2）保证主销和转向轮有正确的定位角度，使转向轮运动稳定，并使转向轮的定位角度保持不变。
（3）转向轮的摆振应最小。
（4）非悬挂重量尽可能小。
1.3.2挂车悬挂设计的要求（1）保证挂车有良好的行驶平顺性。
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。
双桥半挂车向心悬架的设计探讨
，
前支架 拉杆 车桥 ｔ钢板弹簧 中立架 车桥２ 后支架
ｂ一
固 ２
挂 ｌ ３
１２ 向心 悬 架 ．
向心悬 架的 结构 如 图 ４所 示 ， 与普 通 双桥 悬 它 架 的根 本 区别在 于 桥 １上 的 拉杆 销 孔 位 置 上移 ， 使 拉扦 基本 处 于承平 位 置 。如 图 ５所 示 ， 车列 车 在 汽 转弯 （ ５所 示为 右转弯 ） ， １ 侧发 生前 移 ， 图 时 桥 外 桥 ２ 侧发生 后 移 ， 就 是 说 谤 悬 架装 置 能 自动 促使 外 也 双桥轴 作 向心运 动 ， 以将这 种悬 架称 为 向心悬架 。 所
１ ０ ｍ， 两 桥 中心 线 的 理 想 状 态 下 的 夹 角 （ ０ｍ 则 ３ 图 ９为： ）
：
２． ７ ￣ ９８，
： １ ４ ９ ．８。
崮 ５
崮 ６
２ 向 心 悬 架 双 桥 半 挂 车 运 动 分 析
向心 悬 架双 桥 半 挂 车直 线行 驶 在 水平 路 面上 ， 双桥 中心 线是 保 持 平行 的 ， 此状 态 下 理论 上 车 轮是 作纯滚 动 的 ． 也是 理想 状态 。 向心悬 架 双桥半 挂车在 转弯 时 园作 圆周 运动会 发生质 量偏移 。 由于 离心力 的作用 其转 弯外侧 的 车 轮载 质量要增 加 ， 而转 弯 内侧车轮 载 质量要减 小 ， 按
中 图 分 类 号 ：４３ ３ ３ 文献 标 识 码 ： 文章 编号 ：０４０２ ｛０２Ｏ 一 １—３ ｕ ６ ３ Ｂ １ｏ．２６ ２ｏ １ｌ０ ７ 一 ｏ ０
Ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｎ ｒｐ ｔ ｌＳ ｓ ｅ ｓｏ ｎ Ｄｏ ｂ ｅ Ａｘ ｅ Ｓ ｍ ｉｔ ａｌｒ ｓｇ ｆ Ｃｅ ｔｉ ｅａ ｕ ｐ ｎ ｉ ｎ ｏ ｕ ｌ ｌ ｅ ・ｒ ｉｅ
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挂车车桥与悬挂设计1 绪论1.1汽车挂车的应用状况和发展趋势随着汽车技术和公路网络的飞速发展，公路货运量逐年增加，物流与运输行业对汽车运输经济性、高效性提出了更高的要求，挂车运输是一种行之有效的解决方案。
挂车运输具有可以增加牵引车有效工作时间、提高运输效率、促进多式联运发展和区域物流合作等优点，并且有利于节约社会资源、节能减排，是一种对运输设备进行科学组织的先进管理模式。
1.2 挂车车桥与悬挂的结构组成和功能原理车桥及悬挂是汽车挂车的重要组成部分。
车桥通过悬挂和车架相连，它的两端安装车轮，其功用是传递车架与车轮之间各方向的作用力及其力矩，根据悬挂结构的不同，车桥分为整体式和断开式两种；根据前梁形状的不同，又可分为工字形断面和圆管形断面车桥，工字形断面车桥目前使用最广泛，它的强度大，形状易于满足总布置上的要求[1]。
悬挂是汽车车架与车桥之间一切传力连接装置的总称，它的功用是把路面作用于车轮上的垂直反力、纵向反力和侧向反力以及这些反力所造成的力矩都要传递到车架上，以保证汽车的正常行驶。
汽车悬挂一般由弹性元件、减振器和导向机构三部分组成，它分为非独立悬挂和独立悬挂两大类[2]。
非独立悬挂弹性元件又可分为钢板弹簧、螺旋弹簧、空气弹簧、油气弹簧，采用螺旋弹簧、空气弹簧、油气弹簧时需要有较复杂的导向机构。
而采用钢板弹簧时，由于钢板弹簧本身可兼起导向机构的作用，并有一定的减振作用，因而使得悬挂结构大为简化，因此目前汽车挂车通常采用钢板弹簧非页脚内容1独立悬挂并配以整体式工字形断面车桥[3]。
1.3 挂车车桥与悬挂的设计要求1.3.1挂车车桥设计的要求（1）车桥应有足够的强度和刚度[4]，可靠地承受车轮与车架之间的作用力。
（2）保证主销和转向轮有正确的定位角度，使转向轮运动稳定，并使转向轮的定位角度保持不变。
（3）转向轮的摆振应最小。
（4）非悬挂重量尽可能小。
1.3.2挂车悬挂设计的要求（1）保证挂车有良好的行驶平顺性。
（2）具有合适的衰减振动的能力。
（3）挂车制动或加速时，要保证车身稳定，减少车身纵倾，转弯时车身侧倾角要合适。
（4）结构紧凑、占用空间尺寸要小。
（5）可靠地传递车身与车轮之间的各种力和力矩，在满足零部件质量要小的同时，还要保证有足够的强度和寿命。
页脚内容22 挂车车桥基本尺寸和参数的确定根据车桥结构设计的要求，参考吨位相近的汽车进行参数选择[5]，如表2-1：页脚内容3表2-1车桥结构的参数表单位：mm 汽车牌号解放牌CA——10曼MAN415L1前轮轮距B17001824弹簧座中心距K740930弹簧座中心到主销中心距离b370348断面尺寸全高H上凸缘宽度1B下凸缘宽度2B上下凸缘间距h幅板厚度85/8875138/6513765/655955/585016/1414主销长度221198主销直径3842主销中心到上衬套中心距n8170页脚内容4主销中心到下衬套中心距e8180上衬套长度5246下衬套长度5248止推轴承高度16.523转向节主销中心到压力中心距g主销中心到转向节大轴颈中心距P大轴颈宽度小轴颈宽度大轴颈直径小轴颈直径11099104.57761503552 55基孔2级55 40db352.1 前梁设计和校核绘制计算用简图时可忽略车轮的定位角，即认为主销内倾角、主销后倾角，车轮外倾角均为零，而左右转向节轴线重合且与主销轴线位于同一侧向垂直平面内，如图2-1所示：页脚内容5页脚内容6图2-1 转向从动桥在制动和侧滑工况下的受力分析简图1-制动工况下的弯矩图；2-侧滑工况下的弯矩图2.1.1制动工况下的前梁应力计算紧急制动是车桥最严重的工况之一。
此时，前梁的垂直载荷增大，水平弯曲力矩达最大值，同时还存在巨大的制动扭转力矩。
前梁垂直载荷增大的比例称为质量转移系数1m ：10g1+=b h m ϕ (2-1)式中：ϕ——车轮与道路的附着系数，取7.0=ϕ； g h ——挂车重心的高度，取mm 1200g =h ；0b ——挂车重心到后轴中心线的距离，取mm 22500=b 。
页脚内容7代入得：373.11=m 。
前轮所承受的地面垂直反力为：1112m G Z =(2-2) 式中：1G ——汽车满载静止于水平路面时车桥给地面的载荷，取为N 627841=G 。
代入得：N 26.431011=Z 。
前轮所承受的制动力为：ϕ1Z P x = (2-3)代入得：N 8512.30170=x P 。
由于制动力引起的扭转力矩在拳部为最大：T =r x r P ⨯ (2-4)式中：r r —轮胎的滚动半径，取为500mm 。
代入得：T =6.15085425N ·mm 。
由于1Z 和x P 对前梁引起的垂向弯矩v M 和水平方向的弯矩h M 在两钢板弹簧座之间达最大值，分别为：()g t Z M +=1v (2-5)()g t P M +=τh (2-6)式中：g ——车轮中心至转向节主销中心的水平距离，取为100mm ；页脚内容8t ——转向节主销中心至钢板弹簧座中心的水平距离，取为350mm 。
代入得：2.19395547v =M N ·mm ；04.13576883h =M N ·mm 。
垂直平面内的抗弯断面系数[6]：Hh t BH W 6313v －= (2-7)代入得：333v m m 24404012568520125100=⨯⨯⨯=－W 。
水平平面内的抗弯断面系数：Bht B t W 623132h ＋= (2-8)代入得：333h m m 6780010062085100202=⨯⨯⨯⨯=＋W 。
前梁在钢板弹簧座附近危险断面处(拳部)抗扭截面系数：3T C W β= (2-9)式中：β——查表取β =0.208；C ——拳部截面宽取C =80mm 。
代入得： 3T m m 106496=W 。
前梁在钢板弹簧座附近危险断面处的弯曲应力：kkv v w W M W M ＋=σ (2-10)页脚内容9代入得：MPa 73.279w =σ。
前梁在钢板弹簧座附近危险断面处的扭转应力：TW T=τ (2-11) 代入得：MPa 65.141=τ。
前梁可采用45，30Cr ，40Cr 等中碳钢或中碳合金钢制造，本设计采用40Cr ，硬度为HB241～285HB ，[]MPa 300w =σ，[]MPa 150 =τ；[]w w σσ<，[]ττ <。
可见前梁在制动工况下的弯曲应力和扭转应力均小于许用应力值，故满足使用条件。
2.1.2侧滑工况下的前梁应力计算挂车发生侧滑时，车轮上的横向力达到最大值。
前梁在垂直平面内的弯矩由垂直载荷和侧滑时的横向反作用力造成，且无纵向力作用，左、右车轮承受的地面垂向反力L 1Z 和R 1Z 与侧向反力L 1Y ，R 1Y 各不相等，前轮的地面反力(单位都为N)分别为：)21(211g 1L1B h G Z ϕ+= (2-12) )21(211g 1R 1B h G Z ϕ-=(2-13) 1L 1L 1ϕZ Y = (2-14)1R 1R 1ϕZ Y = (2-15)式中：1ϕ——横向附着系数，取为0.75；页脚内容101B ——车轮轮距，取m m 18401=B 。
代入得： N 56522.62101L 1=Z ；N 4347826.682R 1=Z ；N 17392.46576L 1=Y ；N 826087.511R 1=Y 。
左钢板弹簧座处弯矩：()r 1L 1L 1r g t Z M ϕ-+⨯= (2-16)右钢板弹簧座处弯矩：)r (r 1R 1R 1ϕ＋g t Z M +⨯= (2-17)左拳部弯矩：r L 1L 2r ⨯=Y M (2-18)右拳部弯矩：r R 1R 2r ⨯=Y M (2-19)代入得：392.4657617L 1=M N ·mm ； 6956.563008R 1=M N ·mm ；96.23288086L 2=M N ·mm ；0435.255913R 2=M N ·mm 。
拳部的抗弯断面系数：62cb W =' (2-20)式中：c ——拳部的高度，取80mm =c ；b ——拳部的长度，取80mm =b 。
页脚内容11代入得：3mm 3.85333='W 。
弯曲应力：W M '=L2σ (2-21) 代入得：MPa 91.272=σ，[]w σσ<。
可见前梁在侧滑工况下的弯曲应力小于许用应力值，故满足使用条件。
2.2转向节设计和校核转向节上的作用力按侧滑情况考虑。
要计算转向节指轴根部的弯曲应力[7]，如向左侧滑时：r L 11L 1L r Y C Z M -= (2-22)式中：1C ——压力中心到转向节指轴根部的距离，取为m m 351=C 。
代入得：17.21114532L =M N ·mm 。
转向节的抗弯断面系数：331.032d d W ≈=π(2-23)式中：d ——转向节的指轴根部轴径为4mm 7。
代入得：33mm 4.40522741.0=⨯=W 。
指轴根部的弯曲应力：WM LL =σ (2-24)页脚内容12代入得：MPa 06.521L =σ。
转向节采用30Cr ，40Cr 等中碳合金钢制造，经过调制处理，本设计采用30Cr ，心部硬度HRC241～285，高频淬火后表面硬度HRC57～65，硬化层深1.5～2.0mm ，轮轴根部的圆角液压处理。
应力的许用值为[L σ]=550MPa ，[]L L σσ<，故满足使用条件。
2.3主销与转向节衬套设计和校核 2.3.1制动工况下的主销应力计算主销在制动工况下的受力简图如图2-2所示[8]：图2-2 主销在制动工况下的受力分析简图由1Z 所产生的反作用力'1S 和"1S ：页脚内容13en g Z S S +="='111 (2-25) 由τP 所产生的反作用力'2S 和"2S ：en eP S +='τ2 (2-26) en nP S +="τ2 (2-27) 由横拉杆所产生的反作用力'3S 和"3S ：e n e l g P S +⨯⨯='13τ (2-28)en n l g P S +⨯⨯="13τ (2-29)由制动力矩T 所产生的反作用力'4S 和"4S ：en r P S S +⋅="='r 44τ (2-30)式中：n ——主销中心到上衬套中心距，取mm 75=n ；e ——主销中心到下衬套中心距，取mm 85=e 。