KD1060型貨車設(shè)計(jì)(轉(zhuǎn)向及前橋設(shè)計(jì))【3張CAD圖紙+外文翻譯+畢業(yè)論文】
38頁 10824字?jǐn)?shù)+論文說明書【詳情如下】
KD1060型貨車設(shè)計(jì)(轉(zhuǎn)向及前橋設(shè)計(jì))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(jì)(轉(zhuǎn)向及前橋設(shè)計(jì))
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(jī)意志來改變或恢復(fù)汽車行駛方向的專設(shè)機(jī)構(gòu),它將司機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤的動(dòng)作轉(zhuǎn)變?yōu)檐囕喌钠D(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)強(qiáng)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(jì)也是整車設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵一環(huán)。本設(shè)計(jì)為KD1060型載貨汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì),轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(jì)中采用了機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng),機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的特點(diǎn)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(shí)的蛇形現(xiàn)象。機(jī)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(diǎn)。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(diǎn)是可以將傳遞力矩機(jī)構(gòu)之間的滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闈L動(dòng)摩擦,這就使得轉(zhuǎn)向傳動(dòng)效率提高,使用壽命增長(zhǎng),傳動(dòng)比可以改變,轉(zhuǎn)向工作平穩(wěn)可靠。轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)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(dòng)時(shí)作無滑動(dòng)的純滾動(dòng)運(yùn)動(dòng),并且機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單, 容易調(diào)整前輪前束。
在說明書的計(jì)算部分,對(duì)轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向梯形主要參數(shù)選擇進(jìn)行了計(jì)算。此外,還校核了主要零件的強(qiáng)度。
關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)向系統(tǒng),機(jī)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(dòng)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(dòng)橋的設(shè)計(jì)計(jì)算.........................8
§4.1從動(dòng)橋主要零件尺寸的確定..................8
§4.2 從動(dòng)橋主要零件工作應(yīng)力的計(jì)算..............8
§4.3 在最大側(cè)向力(側(cè)滑)工況下的前梁應(yīng)力計(jì)算...10
§4.4 轉(zhuǎn)向節(jié)在制動(dòng)和側(cè)滑工況下的應(yīng)力計(jì)算.......11
§4.5 主銷與轉(zhuǎn)向節(jié)襯套在制動(dòng)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(jì)算...............15
第五章轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)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(jì).....................20
§5.4 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的設(shè)計(jì)..................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(qiáng)度計(jì)算..............26
§6.1 計(jì)算載荷的確定.......................26
§6.2 主要零件的強(qiáng)度計(jì)算..................26
第七章 結(jié)論...........................28
參考文獻(xiàn)...........................29
致謝..........................................30
前言
在目前金融危機(jī)的大環(huán)境下,伴隨著汽車行業(yè)的發(fā)展,輕型貨運(yùn)汽車在國(guó)民生產(chǎn)中扮演著更重要的角色。
輕型載貨汽車各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,對(duì)于它的設(shè)計(jì)是依據(jù)以往理論知識(shí)及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),在滿足其功用的前提下來進(jìn)行的。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是用來保持或改變汽車行駛方向的機(jī)構(gòu),它在整體設(shè)計(jì)中亦有其重要地位,對(duì)轉(zhuǎn)向時(shí)車輪正確運(yùn)動(dòng)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(jì)和使用方面,轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由機(jī)械式和動(dòng)力式兩類,由于動(dòng)力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能減輕駕駛員的負(fù)擔(dān),而且操作方便,所以到廣泛使用。機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由于造價(jià)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(jī)械式轉(zhuǎn)向系由操縱機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成,其重點(diǎn)是轉(zhuǎn)向器和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)?,F(xiàn)今國(guó)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(jì)說明書,主要講述了前橋和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的選擇設(shè)計(jì)和方案分析。對(duì)前橋和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的分類和工作原理進(jìn)行了深入的對(duì)比和分析,選出最優(yōu)方案來進(jìn)行設(shè)計(jì);對(duì)于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的重要組成部分轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析設(shè)計(jì),選擇合適的機(jī)構(gòu)和零件。
第一章 概述
從動(dòng)橋通過懸架與車架相聯(lián),兩側(cè)安裝著從動(dòng)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(dòng)橋還要承受和傳遞制動(dòng)力矩。
根據(jù)從動(dòng)車輪能否轉(zhuǎn)向,從動(dòng)橋分為轉(zhuǎn)向橋與非轉(zhuǎn)向橋。一般汽車多以前橋?yàn)檗D(zhuǎn)向橋。為提高操縱穩(wěn)定性和機(jī)動(dòng)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(duì)機(jī)動(dòng)性的要求,有時(shí)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(dòng)機(jī)后橋驅(qū)動(dòng)的布置形式,故其前橋?yàn)檗D(zhuǎn)向從動(dòng)橋。轎車多采用前置發(fā)動(dòng)機(jī)前橋驅(qū)動(dòng),越野汽車均為全輪驅(qū)動(dòng),故它們的前橋既是轉(zhuǎn)向橋又是驅(qū)動(dòng)橋,稱為轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋。
從動(dòng)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(dú)立懸架相匹配的非斷開式從動(dòng)橋是一根支承于左、右從動(dòng)車輪上的剛性整體橫梁,當(dāng)又是轉(zhuǎn)向橋時(shí),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(dòng)橋與獨(dú)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(dòng)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(gè)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(gè)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(jì)、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(shí)轉(zhuǎn)向輪繞主銷不斷擺動(dòng)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(dòng)與受迫振動(dòng)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(gè)振動(dòng)周期中路面作用于輪胎的力對(duì)系統(tǒng)作正功,即外界對(duì)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(dòng)直至能量達(dá)到動(dòng)平衡狀態(tài)。這時(shí)系統(tǒng)將在某一振幅下持續(xù)振動(dòng),形成擺振。其振動(dòng)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(huì)在較寬的車速范圍內(nèi)發(fā)生。通常在低速行駛時(shí)發(fā)生的擺振往往屬于自攝振動(dòng)型。當(dāng)轉(zhuǎn)向車輪及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)受到周期性擾動(dòng)的激勵(lì),例如車輪失衡、端面跳動(dòng)、輪胎的幾何和機(jī)械特性不均勻以及運(yùn)動(dòng)學(xué)上的干涉等,在車輪轉(zhuǎn)動(dòng)下都會(huì)構(gòu)成周期性的擾動(dòng)。在擾動(dòng)力周期性的持續(xù)作用下,便會(huì)發(fā)生受迫振動(dòng)。當(dāng)擾動(dòng)的激勵(lì)頻率與系統(tǒng)的固有頻率一致時(shí)便發(fā)生共振。其特點(diǎn)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(shí)發(fā)生的擺振往往屬于受迫振動(dòng)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(jì)的原因和制造方面的因素.如車輪失衡、輪胎的機(jī)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(qiáng)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(gè)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(jì)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(duì)前橋及轉(zhuǎn)向的設(shè)計(jì),我得出結(jié)論,此設(shè)計(jì)滿足設(shè)計(jì)要求。第二章列出了前橋的設(shè)計(jì)方案,第三章列出了轉(zhuǎn)向系的設(shè)計(jì)方案,第四章主要對(duì)前橋的主要零件進(jìn)行了強(qiáng)度校核,經(jīng)校核滿足要求。第五章主要對(duì)轉(zhuǎn)向系的方案進(jìn)行了論證,并詳細(xì)計(jì)算了循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的各個(gè)參數(shù),這說明也是可行的。故此設(shè)計(jì)我比較滿意,真誠(chéng)接受各評(píng)委老師的批評(píng)指教!
參考文獻(xiàn)
1. 劉惟信.汽車設(shè)計(jì).北京:清華大學(xué)出版社,2000
2. 王望予.汽車設(shè)計(jì)(第三版). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000
3. 陳家瑞.汽車構(gòu)造(下冊(cè)). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005
4. 余志生.汽車?yán)碚?第三版) 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000
5. 張洪欣.汽車設(shè)計(jì)(第二版). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1996
6. 吳宗澤.機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè). 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1999
7. [日].自動(dòng)車技術(shù)協(xié)會(huì).小林明.汽車工程手冊(cè). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1996
8. 劉鴻文.材料力學(xué). 北京:高等教育出版社,1991
9. 祖業(yè)發(fā).工程制圖.重慶:重慶大學(xué)出版社,2001
10.浙江交通學(xué)校.汽車構(gòu)造教學(xué)圖冊(cè).人民交通出版社,1986
11. 徐灝.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(3、4卷)北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1991
12. 陳軍.汽車拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向梯形優(yōu)化設(shè)計(jì).西北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),
2000年,第7期,N0.18
13. 陳思忠.拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車, 2000年,第8期,N0.32
14. 安徽飛彩有限公司.農(nóng)用運(yùn)輸車的發(fā)展趨勢(shì),2001年第3期,N0.12
15. 張武農(nóng).我國(guó)汽車工業(yè)創(chuàng)新的策略研究,2001年,第6期,N0.9
16. 錢振為.汽車工業(yè)研究,2001年,第4期,N0.17
17. 閻蔭棠.幾何量精度設(shè)計(jì)與檢測(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1996
致 謝
畢業(yè)設(shè)計(jì)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(jì)提供了大量資料,并在設(shè)計(jì)過程中對(duì)我們進(jìn)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(duì)老師表示衷心的感謝!
其次感謝做畢業(yè)設(shè)計(jì)的各位同學(xué),他們可謂是我的良師益友,許多問題我們?cè)诨ハ嗵接懼泄餐砷L(zhǎng),三人行,必有我?guī)?,每個(gè)人都有自己的長(zhǎng)處和優(yōu)點(diǎn)。還有本系的領(lǐng)導(dǎo),系辦,車輛研究所,車輛實(shí)驗(yàn)室老師的關(guān)心和支持!在此一并表示感謝!