汽车前桥设计(汽车设计课程设计)最全最工整自己整理验算很久的错误率很低

汽车前桥设计说明书题目：汽车前桥设计学院：工程技术学院专业：车辆工程年级：2012级1班学号：222012322220045姓名：方霄指导老师：赵金斗成绩：2015年7月2日一、设计任务与要求（一）设计任务每个同学在二周时间内完成一种车型的前桥设计。1.绘制前桥总成图一张；2.绘制某主要零件的零件图一张；3.编写前桥设计说明书一份。（二）要求1.设计思想正确（1）处理好设计的先进性的生产的可能性之间的关系；（2）协调好产品的继承性和产品“三化”之间的关系；2.图纸完备，不和标准3.设计说明书概念清楚，调理分明，计算正确，书写工整。二、结构参数选择1、JY1061A型汽车总布置整车参数见表1：表1汽车总质量Ga（N）前轴轴载质量G1（N）汽车质心至前轴中民线距离L1（mm）汽车质心至后轴中心线距离L2(mm)轴距L（mm）汽车质心高度hg(mm)前钢板弹簧座中心距B〞(mm)58359207272133117533081060780主销中心距B′(mm)前轮距B1(mm)车轮滚动半径rr(mm)主销内倾角β主销后倾角ﻻ前轮外倾角a前轮前束（mm）141515844308°2.5°1°1.5-32、从动桥结构形式本前桥采用非断开式转向从动桥3、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：国柱实心主销。（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4、前轮定位角本型前轮定位角选择见表1三、前桥强度计算1、前轴强度计算（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（2）前轴计算载荷的计算ⅰ）紧急制动汽车紧急制动时，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：取路面附着系数：Ф=0.7制动时前梁轴载质量重新分配分配系数：1=m21Lhg=1175.106.17.0=1.6315垂直反作用力：Z1l=Z1r=21Gm2207276315.1=16908.05N横向反作用力：X1l=X1r=21GmФ=11835.64Nⅱ）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=gRVG21,Ymax=G1Ф′，为保证不横向翻车，须使V滑V翻，则有：hggRBgR21，所以hgB21，得到06.12584.1=0.747，取=0.65（2）对车轮接地点取矩垂直反作用力：Z)121(211BhgGl=)158465.0106021(220727=19379.22NZ)121(211BhgGl=1347.78N横向反作用力Y1l)121(21BhgG=12596.49NY1r)121(21BhgG=876.06Nⅲ）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取动载荷系数：=2.5（载货汽车）75.259082207275.22111GZZrlN载荷计算结果列表，如下表2：表2单位：N紧急制动Z1r=Z1l16908.05X1r=X1l11835.64侧滑Z1l19379.22Z1r1347.78Y1l12596.49Y1r876.06越过不平路面Z1r'=Z1l'25908.75(3)弯矩及扭矩计算①选择下述四个部位计版式其断面的弯矩、扭矩。Ⅰ-Ⅰ断面位于钢板弹簧座内侧，属于前轴中部最弱部位。此断面内弯矩最大（钢板弹簧座可视为梁的固定端），故两钢板弹簧之间这段梁可不考虑受扭）Ⅱ-Ⅱ断面位于钢板弹簧座外侧附近，此断面内就弯矩最大，而扭矩最小Ⅲ-Ⅲ断面处的弯矩，扭矩均较大Ⅳ-Ⅳ断面位于梁端，此断面内扭矩最大，而弯矩最小各断面示意图如图1各断面的计算参数如下表3表3`参数车型L1L2L3L4h1h2h3h4JY1061402316167138129125340②各断面弯扭矩计算如下ⅰ）紧急制动垂直面内弯矩M′=Z1li水平面内弯矩M〝=X1li上式中Li对应与Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ、Ⅲ-Ⅲ、Ⅳ-Ⅳ断面分别带入L1、L2、L3、L4钢板弹簧外侧扭矩Mn=X1上式中hi对应与Ⅱ-Ⅱ、Ⅲ-Ⅲ、Ⅳ-Ⅳ断面分别带入h2、h3、h4。ⅱ）侧滑左侧各断面垂直面内弯矩M1ˊ=Z1l-Y1l(rr-hi)上式中Li,hi带入值与紧急制动时一致ⅲ）越过不平路面垂直面内弯矩Mˊ=Z1ˊLi式中Li带入与上面计算中一致弯扭矩计算结果如下表4表4单位N结果工况Ⅰ-ⅠⅡ-ⅡⅢ-ⅢⅣ-Ⅳ紧急制动Mˊ6797036.105342943.802823644.352333310.90M〞4757927.283740062.241976551.881633318.32Mn3562527.643609870.2054686913.445089325.20侧滑M1〞3998902.952281904.07-1751880.30-2742158.34越不平路Mˊ10415317.508187165.004326761.253575407.50(4)断面糸数计算AA工字形断面前轴a)断面简图本汽车前轴简化为换算断面形状后如图3所示图3前轴简化图b)计算断面系数i)Ⅰ-Ⅰ断面如图3所示①垂直面内抗弯断面系数61636606172633313HhbBHWII=37003.47N.mm②水平面内抗弯断面系数mmNBthBtWIIII.217447261236725.1226233331ⅱ）Ⅱ--Ⅱ断面①换算断面简图如图4图4II—II断面计算简图②垂直面内抗弯断面系数Ⅱ--Ⅱ断面为上，下翼缘不等长的工字形断面。计算其垂直面内抗弯断面系数的关系是确定出形心轴坐标。形心轴Xc-Xc的坐标：FiFiyiy1=hBBbtBththBBtHbttBt)()2/(*)()2/1(2/1*121112211=30.796204.37796.306712yHy该断面对形心轴的惯性矩：433333213231131132.1708769704.2416204.3758296.1850796.309231)(31mmhbbyhBByJxc——上翼面的抗弯断面系数：31723.55486796.30132.1708769myJWxc‘上下翼面的抗弯断面系数：32715.45929204.37132.1708769myJWxc‘下③水平面内抗弯断面系数：332313978.27822)(61mmhttbtBBW④抗扭断面系数由经验公式得51.43813)63.0(8.547683)63.0(436.75.1292tm1.314111bmWbmJBnn832.15854616.454307214.0,146.0402.14243m2.322422222tWtJthnn85201.18907max65.28max96.54170968.261046.32633464.45.1258tbm.3nininn22nininin3n3n23）（）（WJJWWJWJJJWJnniii)Ⅲ-Ⅲ断面III-III断面计算简图如图5如图5III-III断面计算简图①垂直面内的抗弯断面系数：33333352.18913)1552(52643)(6/mmhHHbW②水平面内的抗弯断面系数：32232.11402)1552(643)(6/mmhHbW③抗扭断面系数：216.0171.029.14352取bhm512.1717343216.033'3bWiv)Ⅳ-Ⅳ断面①垂直面内抗弯断面系数：322'Ⅳ-Ⅳ667.19378652436mmbHW②水平面内抗弯断面系数：322Ⅳ-Ⅳ667.16024652436mmHbW③抗扭断面系数：333'4341.2091043263.0mmbWv)各断面尺寸参数见表5：表5单位：mmJY1061Ⅰ-ⅠⅡ-ⅡⅢ-ⅢⅣ-ⅣB7292B160501t12.512.5b725843431b60162t12.512.5t1242h364315H61685252vi)断面系数计算结果列表见表6表6单位：3mmⅠ-ⅠⅡ-ⅡⅢ-ⅢⅣ-ⅣW'37003.4745929.71518913.52219378.667W2174427822.97811402.216024.667Wn18907.85217173.51220910.341（5）应力计算a)计算公式i)汽车紧急制动时垂直面内弯曲应力：'''WM水平面内弯曲应力：WM合成应力：“‘合扭转应力：在矩形长边中点上的扭转应力：nnWMmax在矩形短边中点上的扭转应力：max工字形断面中所产生的最大应力和最大扭转应力是作用在梁断面上的不同点处。对于上翼面长边中点，其相当应力：223合dii)汽车侧滑时垂直面弯曲应力：'''WMiii)汽车越过不平路面时垂直面弯曲应力：'''WMb)应力值计算结果列表：表7单位：28/10mmNⅠ-ⅠⅡ-ⅡⅢ-ⅢⅣ-Ⅳ紧急制动'183.686116.329149.292120.406218.816134.424173.348101.925合402.502250.753322.640222.331合M42919.20782712.00427976.07932704.205max—190.919272.915243.388d—413.424549.505454.744侧滑'108.06849.683-92.626-141.504越不平路281.469178.254228.765184.502（6）JY1061前轴材料的许用应力材料：30Cr调质硬度：HB241—281)/(2mmNb：800—937许用应力：bs)7.06.0(合ss7.02、转向节强度计算作用力11Z、11X、11Y按表1-1取值（2）截面系数计算取轮毂内轴承根部处指轴为计算断面64.894132453233dW（3）弯矩计算a).紧急制动时16.41277864.1183505.16908202221211XZCM制b).侧滑时3.502890643049.125962022.1937911111rrYCZM制c).超越不平路面时5181752075.2590811CZM制（4）计算用参数JY1061451d，201C，302d（5）应力计算a）紧急制动时：164.4664.894116.412778WM制b）侧滑时：414.56264.89413.5028906WM侧c）超越不平路面时：951.5764.8941518175WM越（6）弯矩、应力计算结果列表见表8表8功况M紧急制动412778.1646.164侧滑-5028906.3-562.414超越不平路51817557.951（7）转向节的材料、许用应力及强度校核材料JY106140Gr许用应力][s查YB6-71：2/980][mmNb])[75.065.0(][bS3、主销强度计算（1）主销作用力计算简图如图6如图6主销作用力计算简图（2）主销受力计算参数见表9表9参数车行abcefl1lnrrDhHJY106167702049736021BB16521BB480303740（3）计算载荷计算时，忽略主销倾角的影响，并假定力的作用点位于主销衬套中点。A）1Z、1X、1Y按表1取值