半挂车后轴受力分析和强度计算
10吨半挂车后桥总成设计概论
毕业设计题目：10吨半挂车后桥总成设计学生姓名：指导教师：专业班级：二级学院：2015 年5 月目录1 绪论 (1)1.1半挂车研究的目的与意义 (1)1.2 半挂车的地位、效益和作用 (2)1.3 几种常见的汽车半挂车类型 (3)1.4 半挂车目前的生产制造状况 (6)1.5 随动转向轴技术在多轴半挂车上的应用 (8)2 半挂车整体方案的确定 (11)2.1 半挂车列车及车体设计总体要求 (11)2.2 牵引车应具有的结构特点 (11)2.3 牵引车EQ4090EJ的基本参数 (12)2.4 半挂车列车自重的选择确定 (13)2.4.1 初步估算确定半挂车合理的装载质量 (13)2.5半挂车列车总体布置和设计参数 (15)3 汽车列车牵引动力性计算 (16)3.1汽车列车牵引动力性计算所需参数的确定 (16)3.1.1 发动机外特性参数 (16)3.1.2 传动系速比确定 (16)3.2 牵引动力参数计算 (17)3.2.1 最大牵引力Ftmax (17)3.2.2 最小转弯直径Dmin (17)4 半挂车后桥总成结构设计 (18)4.1后轴形式的选择 (18)4.2后轴材料的选择 (19)4.3后轴的结构设计 (19)4.4轴头与轴体焊接加工工艺 (20)4.5后轴强度计算 (20)4.6后轴承载强度的计算 (21)4.7计算得出结论 (21)5 其他装置选择 (22)5.1支承连接装置 (22)5.2制动装置 (22)5.3辅助支承装置 (22)5.4防护栏 (23)5.5 后保险杠 (23)5.6 挡泥板 (23)5.7半挂车照明和信号装置 (23)5.8半挂汽车主要技术参数 (25)6 总结 (25)致谢 (27)参考文献 (28)10吨半挂车后桥总成设计摘要本次设计的是半挂车的后桥总成，即半挂车的支承桥，并无转向和驱动作用。
其次作为半挂车一个整体，后桥的机构设计应与整车相匹配。
所以，首先是对半挂车的总体布置尺寸进行设计，其中以牵引车的基本参数为依据。
挂车每轴的承载力计算公式
挂车每轴的承载力计算公式挂车是一种常见的运输工具，用于运输货物和其他物品。
在挂车设计和使用过程中，承载力是一个非常重要的参数。
挂车每轴的承载力计算公式是用来确定挂车在运输过程中能够承载的重量的一种计算方法。
本文将介绍挂车每轴的承载力计算公式，并对其进行详细的解析和应用。
挂车每轴的承载力计算公式一般可以表示为：F = (P × L) / (N × C)。
其中，F表示每轴的承载力，P表示轮胎的额定负荷，L表示轮胎距离，N表示轴数，C表示修正系数。
首先，我们来看一下轮胎的额定负荷。
轮胎的额定负荷是指轮胎能够承受的最大荷载重量，通常由轮胎制造商在轮胎上标注。
在进行承载力计算时，我们需要根据实际使用的轮胎的额定负荷来确定每轴的承载力。
接下来，轮胎距离也是一个需要考虑的因素。
轮胎距离是指同一轴上相邻两个轮胎的中心距离。
在进行承载力计算时，我们需要根据实际的轮胎距离来确定每轴的承载力。
然后，轴数是指挂车上的轮轴数量。
在进行承载力计算时，我们需要根据实际的轴数来确定每轴的承载力。
最后，修正系数是一个根据实际情况进行修正的参数。
在进行承载力计算时，我们需要根据实际情况确定修正系数，并将其应用到计算公式中。
通过上述公式，我们可以计算出挂车每轴的承载力。
在实际应用中，我们可以根据具体的情况，确定轮胎的额定负荷、轮胎距离、轴数和修正系数，并将它们代入公式中进行计算。
挂车每轴的承载力计算公式的应用可以帮助我们在挂车设计和使用过程中合理确定每轴的承载能力，从而保证挂车在运输过程中能够安全稳定地运输货物和其他物品。
除了上述的计算公式，我们还需要注意一些其他因素对挂车承载力的影响。
例如，挂车自重、货物重量、挂车结构强度等因素都会对挂车每轴的承载力产生影响，因此在实际应用中，我们需要综合考虑这些因素，合理确定每轴的承载力。
在进行挂车每轴的承载力计算时，我们还需要遵循相关的国家标准和规定，确保计算结果符合国家的安全标准和要求。
轴的三种强度计算方法
轴的三种强度计算方法
轴是一种常见的机械零件，它经常用于承受旋转或者转移动力。
轴的强度是保证机械正常运转的关键因素之一。
通常，轴的强度由三个方面决定，包括材料强度、几何形状和外部载荷。
第一种计算轴强度的方法是通过材料强度。
轴的材料决定了它的承载能力和强度。
常见的轴材料包括钢、铝、铜等。
对于每种材料，都有一些标准的强度值，例如屈服强度和抗拉强度等。
根据轴的形状和尺寸，可以计算出它的截面面积和材料的应力。
这样就可以确定轴的材料强度。
第二种计算轴强度的方法是通过几何形状。
轴的几何形状对其强度有很大的影响。
通常，轴的截面形状可以是圆形、方形、六角形等。
不同形状的轴截面面积不同，这也会影响其承载能力。
此外，轴的长度和直径也是影响其强度的重要因素。
为了确定轴的强度，可以利用几何公式和截面积计算出轴的几何参数。
第三种计算轴强度的方法是考虑外部载荷。
轴通常用于承受旋转动力或者传递动力。
外部载荷可能包括转矩、弯曲力和剪切力等。
这些载荷会产生内部应力，从而影响轴的强度和稳定性。
为了计算轴的强度，需要考虑外部载荷和内部应力之间的关系，以及轴的材料强度和几何形状。
利用这些信息，可以计算出轴的最大应力和安全系数等参数，
从而确定轴的强度是否满足要求。
综上所述，计算轴强度的三种方法包括材料强度、几何形状和外部载荷。
这些方法都是非常重要的，可以帮助机械设计师确定轴的强度和稳定性，保证机械设备的正常运转。
轴强度计算公式完整版
RBV=(Fr×C+Fa×d/2)/(b+C)=3790N RCV=Fr－RBV=111N
M′1V=RBV×b=3790×110=416900Nmm M″1V=RCV×C=111×180=19980Nmm
危险截面计算应力：
ca
M ca W
M 2 (T )2
0.1d 3
1
Mpa
危险截面所需直径：
d
3Βιβλιοθήκη M ca0.1 1
3
M 2 (T )2
0.1 1
mm
［σ-1］－许用弯曲应力，按材料查表(15-1) ★ 危险截面的确定：
综合0500 tg12o15 2280 N 2 .求作支反力及弯矩图 H面：
RBH=FtC/(b+C)=10500×180/(110+180) =6520N
RCH=Ft－RBH=10500-6520=3980N
M1H=RBH×b=6520×110=717000Nmm
S S 2
步骤
1. 作轴的受力计算简图，求支反力
2. 求作支反力及弯矩图（MH、MV图） 3. 求作合成弯矩图（M图） 4. 求作扭矩及扭矩图（αT图） 5. 求作当量弯矩及当量弯矩图（Me图） 6. 强度计算(转轴)
⑵ 按疲劳强度条件精确校核计算
Ⅰ计算危险截面弯曲、扭转应力 危险截面：
M
W
T
WT
载荷大直径小 有应力集中处
Ⅱ 计算弯曲、扭转疲劳的安全系数
S
1 K a m
S
1 K a m
Ⅲ 计算危险截面疲劳强度的安全系数
Sca
轴的强度计算PPT实用版
球墨铸铁或合 吸金 振铸 ， 性铁 易： 于制成各 状种 。复杂 耐磨性，对应力集中敏感 性
轴的常用材料及其部分机械性能（见下页）
16.1 概述
16.1 概述
轴设计的主要问题 1.材料：见前述 2.结构：轴向、周向定位；工艺要求；安装和维修
3.工作能力：强度、刚度、耐磨性和振动的稳定性等； 重型轴还要考虑毛坯制造、探伤、起重。
16.2 轴的结构设计
(4) 非定位轴肩的设置：便于紧配合处的安装 4.尽量避免应力集中
(1)减小不必要的尺寸变化和减小尺寸变化的幅度； (2)采用大过渡圆角； (3)紧配合处采用卸载槽； (4)减少表面粗糙度； (5)采用輾压、喷丸工艺。 零件在轴上的固定 轴上零件常以其毂和轴联接在一起。轴和毂的固定可分为 轴向固定和周向固定两类。
(2)静强度安全系数校核计算
改变轴上零件的 作
；
(1)（初步结构化）已知跨度的转轴（支点确定）
布置，有时可以减 轴承的类型、尺寸和位置
轴及轴上零、部件定位及固定可靠
小轴上的载荷。
T1+T2 T1 T2
T1 T2
16.2 轴的结构设计
(2)减小轴上弯矩。 改进轴上零件的结构也可以减小轴上的最大载荷。
16.2 轴的结构设计
1.轴上零件的轴向固定 轴上零件轴向固定的方法有：轴肩（或挡环）、弹性
挡圈、套筒、锁紧挡圈（加紧定螺钉）、锥形轴头、紧定 螺钉、圆螺母、紧配合、轴端挡圈等结构。
详见 P311 图16.3
16.2 轴的结构设计
轴肩处
r C或R
定位 h3 轴 ~5m肩 ， m但 C 或 R 采用套筒、轴端挡圆圈螺、母处l轴 ：B轮
➢ 轴肩由定位面和内圆角组成
半轴型式确定半轴具体尺寸数据计算半轴强度校核
桥壳设计
桥壳的设计分为型式确定和强度校核两部分
在第一部分中，对各种桥壳型式进行介绍，选取了最适合本设计的整体铸造式桥壳
在第二部分，桥壳的校核中，分别对满载静载荷时，当汽车满载并行驶在不平路面、 受冲击载荷时、汽车满载并以最大牵引力行驶和紧急制动时、汽车满载侧滑时的车桥受 力进行了分析校核。
解放牌CA10是中国第一辆自 主制造的汽车，解放CA10的诞生 结束了中国不能批量制造汽车的历 史。
Part 1 结构参数选择 Part 2 总体结构分析 Part 3 结构方案选择
参数选择
参考解放牌CA10B型载重汽车使 用说明书选择部分数据
轴距L=4000 前轮距B1=1700 后轮距B2=1740 受力载荷G2=59633N 发动机最大转矩T=304N*m
参考汽车理论中型货车质心高度 hg=114~140mm，取hg=120cm
总体结构分析
1 结构型式1
非断开式驱动桥
2 结构型式2
带有摆动半轴的非断开式驱动桥
3 结构型式3
断开式驱动桥
总体结构选择
普通非断开式驱动桥，结构简单、造价低 廉、工作可靠，最广泛的应用在各种在和汽车上， 本设计中也采用该结构型式。
Part 1 半轴设计
Part 2 桥壳设计
Part 3 轮毂轴承的载荷计算 与寿命校核
半轴设计
半轴设计时的具体思路如下：
半轴型式 确定
01 02 半轴具体
尺寸数据
计算 03
04
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半挂车轴荷计算公式
关于调整半挂车前悬的分析半挂车轴荷计算过程：按均布载荷计算，R1为牵引销支点，R2为悬挂中心支点，T为整车的载质量，L为车总长，L1为前悬，L2为当量轴距，L3为当量后悬。
根据力学平衡关系，对R2取矩R1*L2+(T/L)*L3*(L3/2)=(T/L)*(L1+L2)*(L1+L2)/2经推导，得：R1=T*(L1+L2-L3)/(2*L2)则R2=T-R1单轴载荷R＝R2/n （n为半挂车的轴数）半挂车轴荷比例，即R1的承载比例为：R1/T则R2的承载比例为：1-R1/T以我公司MCW9402Z型自卸半挂车为例：公告尺寸：总长13000mm，前悬1300mm，轴距6950+1310+1310，后悬2140mm则，当量轴距为8260mm，当量后悬为3450mm牵引销的轴荷分配比例为：［T*(1300+8260-3450)/(2*8260)］/T=36.6% 半挂车后轴分配比例为：1-36.6%=63.3%调整前悬后MCW9403Z型自卸半挂车为例：1.保证后悬载重总长13000mm，前悬1400mm，轴距6580+1310+1310，后悬2400mm 则，当量轴距为7890mm，当量后悬为3710mm牵引销的轴荷分配比例为：［T*(1400+7890-3710)/(2*7890)］/T=35.3% 半挂车后轴分配比例为：1-35.3%=64.6%2.保证前悬载重总长13000mm，前悬1400mm，轴距6680+1310+1310，后悬2300mm 则，当量轴距为7990mm，当量后悬为3610mm牵引销的轴荷分配比例为：［T*(1400+7990-3610)/(2*7990)］/T=36.2% 半挂车后轴分配比例为：1-36.2%=63.8%综上看出：半挂车按照正常的分配比例35：65，前悬调为1400mm 比较合理，并且对应2550mm宽的半挂车时，半挂车的前回转半径为1894mm，对应3000mm宽的半挂车时，半挂车前回转半径为2052mm，现根据国内牵引车厂家的参数情况，除柳特的双转向6*2牵引车特殊外，基本所有的双转向6*2牵引车的前间隙半径都超过2300mm。
挂车车轴强度计算_概述说明以及解释
挂车车轴强度计算概述说明以及解释1. 引言1.1 概述本文旨在讨论挂车车轴强度计算的概念、方法和实例分析。
挂车车轴作为承载重量和传递动力的关键部件，其强度计算对于确保挂车的稳定性和安全性非常重要。
通过深入探讨车轴强度的定义与意义、车轴材料特性与选用原则以及强度计算方法和要点解释，我们将能够更好地了解挂车车轴强度计算的基础知识。
1.2 文章结构本文将按照以下结构进行论述：首先，在引言部分对挂车车轴强度计算的背景和目的进行介绍；然后，在挂车车轴强度计算部分，详细阐述了定义、意义、材料特性以及选用原则，并介绍了计算方法及步骤；接着，在强度计算要点解释部分，解释了静态载荷、疲劳载荷、材料强度和应力集中因子等概念；随后，在强度计算实例分析部分，通过具体案例对实际挂车车轴参数进行介绍，并展示和分析了计算过程与结果；最后，在结论部分，对本文的研究内容和发现进行总结，并指出可能存在的不足之处。
1.3 目的本文旨在全面介绍挂车车轴强度计算的相关知识。
通过概述车轴强度计算的定义与意义，探讨车轴材料特性与选用原则，阐述车轴强度计算方法及步骤，并解释常用的车轴强度计算公式与参数说明。
此外，通过具体实例分析挂车车轴参数和计算过程，展示计算结果并提供改进建议。
最终目标是为读者提供一个全面了解挂车车轴强度计算的指南，并促进对该领域的进一步研究和发展。
（以上为普通文本格式回答）2. 挂车车轴强度计算2.1 车轴强度的定义与意义在挂车设计和制造过程中，对车轴进行强度计算是非常重要的。
车轴强度是指车轮通过悬挂装置传递到车轴上的载荷所能承受的能力。
确保车轴具有足够的强度可以避免在使用过程中出现断裂或变形等相关问题，从而增加挂车的安全性和可靠性。
2.2 车轴材料特性与选用原则在进行车轴强度计算之前，我们需要了解所选材料的特性及其选择原则。
常见材料包括铁合金、钢合金等。
这些材料具有不同的力学性能和应力特征，因此需要根据实际应用需求来选择适当的材料类型。