汽车前桥设计说明书不改版

②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〝=Xli

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(rr?hi)

上式中hi对应与Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ、Ⅲ-Ⅲ、Ⅳ-Ⅳ断面分别带入h1、h2、h3、0。 ⅱ）侧滑

左侧各断面垂直面内弯矩 M1=Z1lli-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5

表5 单位：N.m 结果 工况 Ⅰ-Ⅰ Ⅱ-Ⅱ Ⅲ-Ⅲ Ⅳ-Ⅳ 紧急制动 11397.2 7978.1 5850.6 6388.1 17875.2 9260.2 6482.2 5850.6 3744.7 14523.6 5936.1 4155.3 7562.6 -4802.3 9310.0 3680.4 2576.3 8061.2 -2628.9 5772.2 M''侧滑 越不平路

(4)断面糸数计算

工字形断面前轴 各断面尺寸参数见表6

Mn M1 表6 单位：mm

HX6850 B B1 t1 Ⅰ-Ⅰ 75 60 16 75 60 16 15 60 92 Ⅱ-Ⅱ 108 84 16 68 44 16 24 60 92 Ⅲ-Ⅲ 75 40 20 65 30 25 35 25 70 Ⅳ-Ⅳ 65 70 b b1 t2 t h H

a) 断面简图

本汽车前轴简化为换算断面形状后如下图所示：

图2 前轴简化图 b)计算断面糸数 i)Ⅰ-Ⅰ断面 如图2所示

①垂直面内抗弯断面糸数

?bh75?92?60?60?BH1=82321.7mm3 W??I?I6H6?923333②水平面内抗弯断面糸数

tB?ht2?16?75?60?15'?2130454.2mm3 W???I?I6B6?753333ⅱ）Ⅱ--Ⅱ 断面 ① 换算断面简图如图3

图3 II—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：

y1??Fiyi ?FiBt*1/2t1?bt(H?1/2t2)?(B?B)*h(t1?h/2)121Bt?bt?(B?B)h121 =

=

1?1?????108??16?68?16?92-?16?108-84?60?16?60/2??2?2???108?16?68?16?108?84?60=37.24mm

y2=H-y1=92-37.24=54.76mm 54.76-16=38.76mm h2?y2?t2?1?h?h2?60?38.76? h21.24mm

该断面对形心轴的惯性矩：

133334J?By?Bh?by?bh=4465354.7mmxc1112123??

上翼面的抗弯断面系数：

W上?'Jxcy1?4465354.7/37.24=119907.5mm3

下翼面的抗弯断面系数：

W下?'Jxcy2?4465354.7/54.76=81544.1mm

3

③水平面内抗弯断面系数：

13''3340147.8mm3 W?Bt?bt?th?II?II126B??4抗扭断面系数

视公子形断面由几个矩形断面组成。引用材料力学关于“矩形及狭长形截面等直杆在纯扭转”时的公式进行计算，任一个截面的Jni、Wni为：

当m?当m?hbhb< 4时，Jni=?b4，Wni=?b4 > 4时，Jni=

?m?0.63?b43，Wni=

?m?0.63?b33

（h为矩形长边的长 b为矩形短边的长)。 ?、β系数见表7 表7

m ɑ β r 1.0 0.140 0.208 1.0 1.5 0.294 0.346 0.859 2.0 0.457 0.493 0.795 3.0 0.790 0.801 0.753 4.0 1.123 1.150 0.745 6.0 1.789 1.789 0.743 8.0 2.456 2.456 0.742 10.0 3.123 3.123 0.742 代入数值算得：

Jn=J1+J2+J3=133693.4+79080.1+208687.1=421460.5mm4

nini?J??W?????max=23 则：Wn=Jn/???W?Jnini????max=18324.4mm3

iii) Ⅲ-Ⅲ断面

III-III断面计算简图如图4