KD1060型貨車設(shè)計(轉(zhuǎn)向及前橋設(shè)計)【3張CAD圖紙+外文翻譯+畢業(yè)論文】
38頁 10824字數(shù)+論文說明書【詳情如下】
KD1060型貨車設(shè)計(轉(zhuǎn)向及前橋設(shè)計)論文.doc
前橋總裝配圖.dwg
外文翻譯--轉(zhuǎn)向系統(tǒng).docx
轉(zhuǎn)向器裝配圖.dwg
轉(zhuǎn)向系總成.dwg
KD1060型貨車設(shè)計(轉(zhuǎn)向及前橋設(shè)計)
摘 要
汽車在行駛過程中,需要經(jīng)常改變行駛方向,這就需要有一套能夠按照司機意志來改變或恢復(fù)汽車行駛方向的專設(shè)機構(gòu),它將司機轉(zhuǎn)動方向盤的動作轉(zhuǎn)變?yōu)檐囕喌钠D(zhuǎn)動作,這就是所謂的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。轉(zhuǎn)向性能是保證車輛安全,減輕駕駛員勞動強度和提高作業(yè)效率的重要因素。由于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是汽車的重要組成部分,它直接與汽車的行駛穩(wěn)定性有重要的關(guān)系,與前懸架和車輪關(guān)系亦十分密切,故轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計也是整車設(shè)計中的關(guān)鍵一環(huán)。本設(shè)計為KD1060型載貨汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計,轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容主要包括轉(zhuǎn)向系統(tǒng)形式的選擇、轉(zhuǎn)向器的選擇、轉(zhuǎn)向梯形的選擇及其布置。
在本次設(shè)計中采用了機械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng),機械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的特點是重量輕,結(jié)構(gòu)緊湊,布置方便,維修容易,操縱輕便,穩(wěn)定性好,成本低廉,不易出現(xiàn)直線行駛時的蛇形現(xiàn)象。機械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還具有維修方便,容易安裝調(diào)整的優(yōu)點。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向器選用的是整體式循環(huán)球轉(zhuǎn)向器, 整體式循環(huán)球轉(zhuǎn)向器的特點是可以將傳遞力矩機構(gòu)之間的滑動摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闈L動摩擦,這就使得轉(zhuǎn)向傳動效率提高,使用壽命增長,傳動比可以改變,轉(zhuǎn)向工作平穩(wěn)可靠。轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)選用整體式梯形,這樣有利于保證KD1060型汽車在車輪轉(zhuǎn)動時作無滑動的純滾動運動,并且機構(gòu)簡單, 容易調(diào)整前輪前束。
在說明書的計算部分,對轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向梯形主要參數(shù)選擇進行了計算。此外,還校核了主要零件的強度。
關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)向系統(tǒng),機械轉(zhuǎn)向,前橋,轉(zhuǎn)向器
KD1060 GOODS VEHICLE DESIGN
(STEERING SYSTEM AND THE FRONT AXLE)
ABSTRACT
The automobiles often need to change the direction in driving, then a particular set of device which can change or recover the automobile’s running route according to the driver’s will is needed.
The device changing the action that the driver turns to move the steering wheel to the action of deflection of carriage wheels is called as steering system. The function of changing direction is to guarantee the vehicle’s safety, relieve the intension of labor and raise working efficiency. The steering system is important component of an automobile. It plays an important role on the driving stability of the automobile. And it also has close relationship with the front suspension and wheel tire components, so the design of the steering system is a key link in designing automobile.
The aim of this project is to design the steering system for KD1060 goods vehicle. The main job of designing steering system includes determining the kind of steering system, steering gear and the steering trapezoid and figure out how to fix them.
Manual steering system is adopted in this project. Manual steering system’s features are: weight light, tightly packed structure, convenient arrangements, easy manipulation, stabile quality, low cost. And the s form phenomenon seldom emerges in straightaway traveling.
It has other advantages: convenient maintenance. Integral circulating ball steering gears is working as steering gear in this design of medium freight steering system. Integral circulating ball steering gears can change slide friction between devices of carry-over momentums into rolling friction. This feature is propitious to better transfer motion efficiency; prolong application life, change transmission ratio and better degree of reliability of steering. Integrality trapezoid is adopted as Steering drive linkage, to guarantee automobile’s front wheel exercise of pure rolling without sliding. The structure is simple. And it is easy to adjust the toe-in.
The calculation section of this paper is mainly concerning about steering trapezoid and steering gear .In addition, the life of the main components are also calculated in this section.
KEY WORDS: The steering system, Manual steering, Front axle, Steering device
目錄
前言...........................................1
第一章概述.....................................2
第二章從動橋的方案確定.........................4
第三章轉(zhuǎn)向系的方案確定..........................6
§3.1 轉(zhuǎn)向系整體方案確定........................6
§3.2 轉(zhuǎn)向系結(jié)構(gòu)形式及選擇......................6
§3.3 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)及選擇..................7
第四章從動橋的設(shè)計計算.........................8
§4.1從動橋主要零件尺寸的確定..................8
§4.2 從動橋主要零件工作應(yīng)力的計算..............8
§4.3 在最大側(cè)向力(側(cè)滑)工況下的前梁應(yīng)力計算...10
§4.4 轉(zhuǎn)向節(jié)在制動和側(cè)滑工況下的應(yīng)力計算.......11
§4.5 主銷與轉(zhuǎn)向節(jié)襯套在制動和側(cè)滑工況下的應(yīng)力.13
§4.6轉(zhuǎn)向節(jié)推力軸承的計算...............15
第五章轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計計算................17
§5.1 轉(zhuǎn)向系主要性能參數(shù)..................17
§5.2 主要參數(shù)的確定......................18
§5.3 轉(zhuǎn)向梯形的選擇設(shè)計.....................20
§5.4 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的設(shè)計..................21
§5.5 轉(zhuǎn)向系主要性能參數(shù)確定..................24
§5.6 轉(zhuǎn)向系其他元件的選擇及材料的確定.........25
第六章轉(zhuǎn)向系主要零件的強度計算..............26
§6.1 計算載荷的確定.......................26
§6.2 主要零件的強度計算..................26
第七章 結(jié)論...........................28
參考文獻...........................29
致謝..........................................30
前言
在目前金融危機的大環(huán)境下,伴隨著汽車行業(yè)的發(fā)展,輕型貨運汽車在國民生產(chǎn)中扮演著更重要的角色。
輕型載貨汽車各個領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,對于它的設(shè)計是依據(jù)以往理論知識及實踐經(jīng)驗,在滿足其功用的前提下來進行的。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是用來保持或改變汽車行駛方向的機構(gòu),它在整體設(shè)計中亦有其重要地位,對轉(zhuǎn)向時車輪正確運動和汽車的安全行駛有重大影響,這就要求其工作可靠、操縱輕便。
在目前的設(shè)計和使用方面,轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由機械式和動力式兩類,由于動力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能減輕駕駛員的負擔(dān),而且操作方便,所以到廣泛使用。機械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由于造價低廉,而且能夠滿足輕型貨車等一大部分汽車的轉(zhuǎn)向需要,固也得到了廣泛的使用。機械式轉(zhuǎn)向系由操縱機構(gòu)、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)組成,其重點是轉(zhuǎn)向器和傳動機構(gòu)的設(shè)計?,F(xiàn)今國內(nèi)輕型汽車多才用整體式循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器,整體式后置梯形。
本畢業(yè)設(shè)計說明書,主要講述了前橋和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的選擇設(shè)計和方案分析。對前橋和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的分類和工作原理進行了深入的對比和分析,選出最優(yōu)方案來進行設(shè)計;對于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的重要組成部分轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)進行分析設(shè)計,選擇合適的機構(gòu)和零件。
第一章 概述
從動橋通過懸架與車架相聯(lián),兩側(cè)安裝著從動車輪,用以在車架與車輪之間傳遞鉛垂力、縱向力和橫向力。從動橋還要承受和傳遞制動力矩。
根據(jù)從動車輪能否轉(zhuǎn)向,從動橋分為轉(zhuǎn)向橋與非轉(zhuǎn)向橋。一般汽車多以前橋為轉(zhuǎn)向橋。為提高操縱穩(wěn)定性和機動性,有些轎車采用全四輪轉(zhuǎn)向。多軸汽車除前輪轉(zhuǎn)向外,根據(jù)對機動性的要求,有時采用兩根以上的轉(zhuǎn)向橋直至全輪轉(zhuǎn)向。
一般載貨汽車采用前置發(fā)動機后橋驅(qū)動的布置形式,故其前橋為轉(zhuǎn)向從動橋。轎車多采用前置發(fā)動機前橋驅(qū)動,越野汽車均為全輪驅(qū)動,故它們的前橋既是轉(zhuǎn)向橋又是驅(qū)動橋,稱為轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋。
從動橋按與其匹配的懸架結(jié)構(gòu)的不同,也可分為非斷開式與斷開式兩種。與非獨立懸架相匹配的非斷開式從動橋是一根支承于左、右從動車輪上的剛性整體橫梁,當(dāng)又是轉(zhuǎn)向橋時,則其兩端經(jīng)轉(zhuǎn)向主銷與轉(zhuǎn)向節(jié)相聯(lián)。斷開式從動橋與獨立懸架相匹配。
為了保持汽車直線行駛的穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)向輕便性及汽車轉(zhuǎn)向后使前輪具有自動回正的性能,轉(zhuǎn)向橋的主銷在汽車的縱向和橫向平而內(nèi)都有一定傾角。在縱向平面內(nèi),主銷上部向后傾斜一個角,稱為主銷后傾角。在橫向平面內(nèi),主銷上部向內(nèi)傾斜一個β角,稱為主銷內(nèi)傾角。還有車輪外傾角及前束。
在汽車的設(shè)計、制造、裝配調(diào)整和使用中必須注意防止可能引起的轉(zhuǎn)向車輪的擺振,它是指汽車行駛時轉(zhuǎn)向輪繞主銷不斷擺動的現(xiàn)象,它將破壞汽車的正常行駛。轉(zhuǎn)向車輪的擺振有自激振動與受迫振動兩種類型。前者是由于輪胎側(cè)向變形中的遲滯特性的影響,使系統(tǒng)在一個振動周期中路面作用于輪胎的力對系統(tǒng)作正功,即外界對系統(tǒng)輸入能量。如果后者的值大于系統(tǒng)內(nèi)阻尼消耗的能量,則系統(tǒng)將作增幅振動直至能量達到動平衡狀態(tài)。這時系統(tǒng)將在某一振幅下持續(xù)振動,形成擺振。其振動頻率大致接近系統(tǒng)的固有頻率而與車輪轉(zhuǎn)速并不一致,且會在較寬的車速范圍內(nèi)發(fā)生。通常在低速行駛時發(fā)生的擺振往往屬于自攝振動型。當(dāng)轉(zhuǎn)向車輪及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)受到周期性擾動的激勵,例如車輪失衡、端面跳動、輪胎的幾何和機械特性不均勻以及運動學(xué)上的干涉等,在車輪轉(zhuǎn)動下都會構(gòu)成周期性的擾動。在擾動力周期性的持續(xù)作用下,便會發(fā)生受迫振動。當(dāng)擾動的激勵頻率與系統(tǒng)的固有頻率一致時便發(fā)生共振。其特點是轉(zhuǎn)向輪擺振頻率與車輪轉(zhuǎn)速一致,而且一般都有明顯的共振車速,共振范圍較窄(3~5km/h)。通常在高速行駛時發(fā)生的擺振往往屬于受迫振動型。
轉(zhuǎn)向輪擺振的發(fā)生原因及影響因素復(fù)雜,既有結(jié)構(gòu)設(shè)計的原因和制造方面的因素.如車輪失衡、輪胎的機械特性、系統(tǒng)的剛度與阻尼、轉(zhuǎn)向輪的定位角以及陀螺效應(yīng)的強弱等;又有裝配調(diào)整方面的影響,如前橋轉(zhuǎn)向系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)間的間隙(影響系統(tǒng)的剛度)和摩擦系數(shù)(影響阻尼)等。合理地選擇這些有關(guān)參數(shù)、優(yōu)化它們之間的匹配,精心地制造和裝配調(diào)整,就能有效地控制前輪擺振的發(fā)生。在設(shè)計中提高轉(zhuǎn)向器總成與轉(zhuǎn)向拉桿系統(tǒng)的剛度及懸架的縱向剛度,提高輪胎的側(cè)向剛度,在轉(zhuǎn)向拉桿系中設(shè)置橫向減震器以增加阻尼等,都是控制前輪擺振發(fā)生的一些有效措施。第七章 結(jié)論
通過對前橋及轉(zhuǎn)向的設(shè)計,我得出結(jié)論,此設(shè)計滿足設(shè)計要求。第二章列出了前橋的設(shè)計方案,第三章列出了轉(zhuǎn)向系的設(shè)計方案,第四章主要對前橋的主要零件進行了強度校核,經(jīng)校核滿足要求。第五章主要對轉(zhuǎn)向系的方案進行了論證,并詳細計算了循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的各個參數(shù),這說明也是可行的。故此設(shè)計我比較滿意,真誠接受各評委老師的批評指教!
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致 謝
畢業(yè)設(shè)計的完成首先要感謝老師,老師在繁忙的工作中為我們的畢業(yè)設(shè)計提供了大量資料,并在設(shè)計過程中對我們進行了耐心的開導(dǎo),給我們提了好多中肯的建議和方法。再次對老師表示衷心的感謝!
其次感謝做畢業(yè)設(shè)計的各位同學(xué),他們可謂是我的良師益友,許多問題我們在互相探討中共同成長,三人行,必有我?guī)?,每個人都有自己的長處和優(yōu)點。還有本系的領(lǐng)導(dǎo),系辦,車輛研究所,車輛實驗室老師的關(guān)心和支持!在此一并表示感謝!