摘 要

该次设计是要设计东风的EQ1091型汽车的从动桥，并且还要进行转向梯形的优化，这个车子是载重汽车，所以转向桥要各个路况都有适应性，而且不管用什么速度都可以合格地行驶，所以这个前桥的设计还比较难。在平时上课时也了解了在搞汽车设计与制造时设计人应该本能地想怎么设计才可以让车子能装足够的东西，又能把各个结构设计得更加耐用持久，而且不能忘掉生产东西是需要钱的，所以设计的时候又要想到各方面的需求又要想怎么让结构比较简单。

通过设计该设计要：

1.强度够，足够承受车轮和车架之间的各类作用力^[1]。

2.刚度足，这样车轮的各个定位参数才能保证。

3.转向轮定位角度对，所以转向轮才可无问题完成其任务，可以轻便使用，轮胎的损耗也会少一些。

4.转向桥重量要在满足要求的情况下做小，非簧上质量是必须降低的，不然汽车行驶平顺性不会好。

这个设计是先分析，然后设计各主要零件尺寸，再校核强度，再用软件做转向梯形优化，并且用软件画出主要零件图，再手画装配图。

关键词：转向从动桥；转向节；前梁；主销，定位参数

Abstract

This design is to design the Dongfeng EQ1091 automobile driven bridge, and also to carry out the optimization of steering trapezoid, the truck is a lorry, so the steering bridge to each road conditions are adaptive, and no matter what speed can be qualified to travel, so the design of the front axle is relatively difficult. In the classroom also to understand the design of people who are engaged in the design and manufacture of vehicle should instinctively want to do can make the car can hold enough, and the structure is designed to be more durable, and can not forget the production of things is in need of money, so when the design thought and the demand to how to make simple structure.

The design should have:

1. Enough strength, enough to withstand the wheel and frame between the various forces.

2. Enough stiffness, so that all the positioning parameters of the wheel can be guaranteed.

3.The steering wheel positioning angle need to be right, so the steering wheel can be no problem, complete its task, can be light use, the tire loss will be less.

4. The weight of the steering bridge should be small in case of requirement. The quality of the non spring must be reduced, otherwise the vehicle will not ride smoothly.

The design is first analyzed, and then design the main parts size, and then check the strength, and then use software to do steering trapezium optimization, and use software to draw the main parts of the drawing, and then hand painted assembly plans.

Key words: steering driven bridge; steering knuckle; front beam; kingpin; location parameter

目录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 转向从动桥现状 1

1.3 课程设计内容 1

1.4 本章小结 2

第2章 转向从动桥结构设计 3

2.1转向从动桥工作原理 3

2.2设计参数要求 3

2.1转向从动桥的设计方案选择 4

2.2转向从动桥的组成部分 6

2.3转向从动桥各参数的选择及其影响 7

2.3.1主销后倾角确定 8

2.3.2 主销内倾角的确定 9

2.3.3 车轮外倾角的确定 9

2.3.4 车轮前束的确定 10

2.4转向从动桥的设计计算 11

2.4.1转向从动桥主要参数选择 11

2.4.2制动力矩的计算 13

2.4.3前轮转角的计算 14

2.4.4转向阻力矩的计算 15

2.5 本章小结 16

第3章 前梁设计 17

3.1 前梁受力分析 17

3.2 前梁尺寸选择 17

3.3 前梁应力计算 18

3.3.1 垂直载荷下的应力计算 19

3.3.2在制动工况下的前梁应力计算 20

3.3.3在侧滑工况下 的前梁应力计算 22

3.4前梁材料选择 23

3.5本章小结 24

第4章 转向节设计 25

4.1 制动工况下的转向节应力计算 25

4.2 在汽车侧滑工况下的转向节应力计算 26

4.3 本章小结 26

第5章 主销、转向节衬套和转向节止推垫片设计 27

5.1 在汽车制动工况下的计算 27

5.2 在汽车侧滑工况下的计算 28

5.3 转向节止推垫片计算 29

5.4本章小结 30

第6章 转向梯形的优化设计 31

6.1整体式梯形转向机构的数学模型 31

6.2 设计MATLAB程序 33

6.3 结果和分析 33

6.4 杆件数据选定 34

6.5 这次设计在使用MATLAB时的一些经验与体会 34

6.5 本章小结 35

结 论 36

参考文献 37

附录A 38

附录B 41

致 谢 43

第1章 绪论

1.1 引言

我国的汽车行业还是很兴旺的，特别是几年以前发展的特别快：

1. 目前每年汽车工业都给我们国家贡献了大量GDP。
2. 很多相关企业与部门都是依靠着汽车行业而存在着的。
3. 汽车行业要有很多很多技术，每年还会创造许多新的技术、材料与设备。

转向桥则是汽车的一个非常重要的部分。它既属于转向系统也属于行驶系统，他可以让汽车改变方向，而且还帮忙承受重量。

随着社会的进步和经济的飞速发展，载重货车成为了日常生活中重要的工具之一。另外随着市场的需求，载重货车不断发展，这对汽车的转向从动提出了更高的要求，设计者从根本上解决问题,才能够使前桥适应时代的需求与发展。因此我们要关注前桥的研究，并联系实际情况，观察和分析它的工作情况，提出自己的意见。

1.2 转向从动桥现状

我国汽车工业这几年发展得越来越成熟越来越好，自然而然的我国对车桥的设计也不断地完善成熟。我国各相关专家和相关厂家，在前人的肩膀上，不断进步，各种生产应用软件层出不穷，在车桥参数化这方面研究得非常好，也非常非常成熟深入。我国作为一个发展中国家，汽车的销售量虽然增长的趋势已经慢慢稳定，但是总体来说还是上升的，当前由于相关的设计方案限制，零部件的尺寸啦还有结构啦没办法准确确定，很难让强度达到我们的理想状态，这个情况对汽车的开发和设计影响较大，直接对经济效益有害。例如转向桥这一类部件,设计往往不能准确确定出现的问题所在与原因，从而无法根治失效问题。我国各类货车的销售占整个汽车行业比重很大，自然而然这些货车性能的好、坏会影响整个汽车行业市场。

1.3 课程设计内容

本设计设计的是东风的EQ1091型汽车载重货车的转向桥，经过规范和一步步的计算，相关部位的设计，相关的分析，再画出合格的图纸，希望可以完成笔者理想的从动转向设计。

1.4 本章小结

本章笔者阐述了该设计所处背景和设计者想要完成的内容，并简单讲了一下转向从动桥在我们国家的发展现状.

第2章 转向从动桥结构设计

2.1转向从动桥工作原理

从动桥又叫做非驱动桥，还叫从动车轴。它是用悬架和车架连接，从动车轮配在它的两边，它的作用前面也有提到，可以承担许多的力，与此同时还肩负着传递车轮车架间的力（包括垂直力、纵向力和横向力）和力矩的责任。只有有它，车子的转向轮才可以正常运动工作。 

从动桥根据起不起转向功能可以区别成转向从动桥与非转向从动桥两种。载重汽车的前桥基本上都是转向桥，此次笔者设计的就是载重汽车的转向从动桥。转向桥既然是汽车的一个重要构造，它的好坏当然会对整个车子产生很大影响，如果是载重汽车的话，这个影响就更加的大了：载重汽车又要载那么多东西又要保证速度，用的也是大概率发动机，设计的时候我们必须考虑优化它的效率与效益，还要满足强度，所以转向桥这部分一定要稳定可靠。转向桥超重要的，它要受力，还要承受力矩，它又有车桥中的转向节，可让车轮实现偏移一些角度来转向。

2.2设计参数要求

所设计转向从动桥装于东风EQ1091型汽车中，前桥转向，后桥驱动