后橋橋殼強(qiáng)度計(jì)算(垂直、牽引、制動(dòng)、側(cè)滑工況)

1、后橋橋殼強(qiáng)度計(jì)算（垂直、牽引、制動(dòng)、側(cè)滑工況）根據(jù)汽車(chē)車(chē)橋設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行計(jì)算簡(jiǎn)算。數(shù)據(jù)僅供參考。這種計(jì)算只適合設(shè)計(jì)初期的粗略計(jì)算判斷。實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，需結(jié)合有限元分析軟件， 以處理橋殼的細(xì)節(jié)尺寸，使應(yīng)力分布在更合理的狀態(tài)。本例子計(jì)算的橋殼結(jié)構(gòu)如下截圖所示（懸架按普通板簧懸架，車(chē)輛承載的力作用于橋殼方截面上面的 的板簧蓋板上-下圖中未畫(huà)出上蓋板）：說(shuō)明：本例子共計(jì)算了如下內(nèi)容:序號(hào)內(nèi)容備注1橋殼的靜彎曲應(yīng)力計(jì)算載荷系數(shù)按的1和國(guó)標(biāo)2.5,兩種情況2汽車(chē)以最大牽引力行駛時(shí)的橋殼強(qiáng)度計(jì)算（水平行駛）載荷系數(shù)按的13汽車(chē)緊急制動(dòng)時(shí)的橋殼強(qiáng)度計(jì)算（水平行駛時(shí)制動(dòng)）載荷系數(shù)按的14汽車(chē)受最大側(cè)向力時(shí)的橋殼強(qiáng)度

2、計(jì)算載荷系數(shù)按的1:注1 :法規(guī)限制軸荷時(shí)，是按輪胎對(duì)地面的作用力確定的。比如：一個(gè) 10T的軸荷對(duì)應(yīng)的后驅(qū)動(dòng)橋, 折算到橋殼板簧座處的受力時(shí)，應(yīng)該要用10T減去橋總成的重量的。不過(guò)本例子中是按作用在板簧座處的力為額定載荷，到輪胎上時(shí)，是額定載荷+橋重量。這樣算更保險(xiǎn)點(diǎn)。相當(dāng)于疊加了一點(diǎn)安全系數(shù)。注2:上述表格中的計(jì)算都是基于水平路面進(jìn)行的計(jì)算。所以計(jì)算結(jié)果僅能作為基礎(chǔ)參考數(shù)據(jù)，起到數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)對(duì)比的價(jià)值。如果車(chē)橋使用的路況很惡劣，需要額外考慮坡度、凹坑、凸起等其他因素。附件-計(jì)算表格:橋殼強(qiáng)度計(jì)算 .xlsx橋殼的靜彎曲應(yīng)力計(jì)算項(xiàng)目代號(hào)單位數(shù)值后橋額定軸荷N127400橋總成的重量kg850車(chē)輪

3、的重力gwN4165汽車(chē)滿載靜止于水平路面時(shí)驅(qū)動(dòng)橋給地面的載荷G2N135730輪距Bm1.8板簧中心距sm0.9兩板簧座之間的彎矩 MMNm28665一bTMPa屋BH3 一曲） ri橋兄截回范Bmm135橋殼截回局Hmm150橋殼前后面壁厚mm14橋殼上卜面壁厚B 1mm14橋殼截面內(nèi)寬度bmm107橋殼截面內(nèi)高度hmm122危險(xiǎn)截面/板簧座處的垂向彎曲截面系數(shù)Wv290365.8橋殼板簧截面處的靜彎曲應(yīng)力0- wjMpa98.7MPa因是垂直靜彎曲強(qiáng)度計(jì)算，所以按2.5倍計(jì)算。新國(guó)標(biāo)實(shí)施后系數(shù)有變化，可根據(jù)實(shí)際情況變更?？紤]到橋殼實(shí)際工作中要承受沖擊載荷，所以實(shí)際應(yīng)力0- wdMpa24

4、6.8汽軍以最大牽力行駛時(shí)的橋殼強(qiáng)度計(jì)算（水平行駛）前橋額定載荷或滿載載荷N63700汽車(chē)的質(zhì)心高度1 hgmm1100前橋總成的重量kg400汽車(chē)滿載靜止于水平地面時(shí)給地面的總載荷GaN203350前后橋的軸距Lmm3600質(zhì)心距前橋的距離L1mm2400地面對(duì)后驅(qū)動(dòng)橋左輪的垂向反作用力Z2LN88519.9地面對(duì)后驅(qū)動(dòng)橋左輪的垂向反作用力Z2RN88519.9> .f3Ip J g mux，1 % 7T、*皿*地面對(duì)左右驅(qū)動(dòng)輪的最大切向反作用力PmaxN142135.4發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出扭矩TemaxNm1900變速器I檔傳動(dòng)比ig17驅(qū)動(dòng)橋的主減速比i05.29傳動(dòng)系統(tǒng)效率1驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的

5、滾動(dòng)半徑rrm0.495水平狀態(tài)，地面附著系數(shù)1水平狀態(tài)，地面摩擦力根據(jù)后橋載荷所能提供 的驅(qū)動(dòng)力為135730整車(chē)驅(qū)動(dòng)前進(jìn)時(shí)，后橋的質(zhì)量轉(zhuǎn)移系數(shù)m21.306此時(shí)后驅(qū)動(dòng)橋橋殼在板簧座之間的垂問(wèn)彎矩MvNm37996.4此時(shí)后驅(qū)動(dòng)橋橋殼在板簧座之間的水平前后彎矩MhNm30539.3W. = 7( HF hb2)抗扭截面系數(shù)Wt460768前后方向抗彎截面系數(shù)Wh271112.4兩鋼板彈簧座間橋殼承受的扭矩TNm33593.175Wt=兩鋼板彈簧座間橋殼承受的扭矩TNm33593.175板簧座處的彎曲應(yīng)力wMpa243.5板簧座處的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力tMpa72.9汽軍緊急制動(dòng)時(shí)的橋殼強(qiáng)度計(jì)算（水平行駛

6、時(shí)制動(dòng)）鬲=（1第重力加速度gm/sA29.8水平狀態(tài)，地面附著系數(shù)0.7制動(dòng)最大減速度am/sA26.86地面對(duì)后驅(qū)動(dòng)橋左車(chē)輪的垂直反作用力Z2LN46036.2地面對(duì)后驅(qū)動(dòng)橋左車(chē)輪的垂直反作用力Z2RN46036.2此時(shí)的質(zhì)量轉(zhuǎn)移系數(shù)為m2'0.679T =仔"以華N m此時(shí)橋殼在板簧座間處的垂直彎矩為MvNm18867.0此時(shí)橋殼在板簧座間處的水平彎矩為MhNm20741.2水平狀態(tài)，地面附著系數(shù)0.8地面對(duì)車(chē)輪的制動(dòng)力N36873.3此時(shí)，同時(shí)還承受制動(dòng)力產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩TNm18252.3此時(shí)的板簧座處的彎曲應(yīng)力Mpa141.5此時(shí)的板簧座處的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力Mpa39.6汽軍受

7、最大側(cè)向力時(shí)的橋殼強(qiáng)度計(jì)算（向右側(cè)滑時(shí)）汽軍驅(qū)動(dòng)橋的側(cè)滑條件為：P2>=Y2L+Y2R=G2*巾1當(dāng)hg* 0 1/B=0.5時(shí)，Z2L=0, Z2R=G2此時(shí)外側(cè)輪胎受所有載荷。若 hg* 01/B>0.5時(shí)，就會(huì)側(cè)翻了。所以我們必須避免這種情況。因地面摩擦系數(shù)無(wú)法改變。所以只能通過(guò)控制合適的質(zhì)心高度hg。(YjZL = ZzlWi驅(qū)動(dòng)橋承受的側(cè)向力P2N判斷會(huì)不會(huì)翻車(chē)的條件hg* 6 1/B0.489判斷Accepted地面給左輪的側(cè)向反作用力Y2LN1206.5地面給右輪的側(cè)向反作用力Y2RN107377.5側(cè)滑系數(shù)加0.8側(cè)滑時(shí)左輪地面支撐反力Z2LN1508.1側(cè)滑時(shí)右輪

8、地面支撐反力Z2RN134221.9丫*十0. 5一 a (h0.5G；+ Gi r (h計(jì)算側(cè)滑時(shí)的軸承受力（更多計(jì)算見(jiàn)另一文件軸承綜合壽命折算板簧對(duì)橋殼的垂向作用力-左側(cè)T2LN1565.8板簧對(duì)橋殼的垂向作用力-右側(cè)T2RN125834.2板簧座（懸架安裝面）距地面的高度rr'mm585汽車(chē)滿載時(shí)車(chē)廂對(duì)板簧座處的最大垂向載荷G2'N127400板簧對(duì)橋殼的水平作用力-左側(cè)p2LN板簧對(duì)橋殼的水平作用力-右側(cè)q2RNSjL=士 Xl + -za + b a -b原則上講a+b的值越大越好。但是受空間和質(zhì)量的限制，又不能做的太大，所以一般情況按a+b-rr/4 即滾動(dòng)半徑的1

9、/4布置。輪胎中心距外軸承受力點(diǎn)距離bmm95輪胎中心距內(nèi)軸承受力點(diǎn)距離amm85側(cè)滑時(shí)，右側(cè)輪端內(nèi)軸承的徑向支撐力S1RN366127.5側(cè)滑時(shí)，右側(cè)輪端外軸承的徑向支撐力S2RN231905.6側(cè)滑時(shí)，左側(cè)輪端內(nèi)軸承的徑向支撐力S1LN2521.9側(cè)滑時(shí)，右側(cè)輪端外軸承的徑向支撐力S2LN4030.0第1種靜彎曲時(shí)，輪端內(nèi)軸承的徑向支撐力S1-1N84048.6第1種靜彎曲時(shí)，輪端外軸承的徑向支撐力S2-1N75201.4側(cè)滑時(shí)支撐軸截面的計(jì)算校核Ma_a Ssr(4-&H-Z) SrZ N * mmm16.5彎曲應(yīng)力(WA-AMpa605.8剪切應(yīng)力r A-AMPa90.0合成應(yīng)

10、力(T EA-AMPa625.6當(dāng)內(nèi)外軸承的安裝軸徑有明顯差別時(shí)，可能還需要計(jì)算 B-B截面。本例子不計(jì)算此值?？梢愿鶕?jù)側(cè)滑時(shí)軸承的徑向力信 息，通過(guò)FEA®行計(jì)算，更方便。因?yàn)榇颂幰话愣际亲兘孛娴?。不好評(píng)估具體哪個(gè)地方不合適?！癐 =母M總結(jié)：上述計(jì)算的匯總信息如下:Calculation Result-Summary序 號(hào)內(nèi)容條件計(jì)算的截面的位置應(yīng)力類(lèi) 型應(yīng)力值Mpa備注1橋殼的靜彎曲 應(yīng)力計(jì)算載荷系數(shù)按1板簧座截面彎曲應(yīng)力98.7載荷系數(shù)按國(guó)標(biāo)2.5甯曲應(yīng)力246.82汽車(chē)以最大牽 引力行駛時(shí)的 橋殼強(qiáng)度計(jì)算 （水平行駛）載荷系數(shù)按的1板簧座截面甯曲應(yīng)力243.5扭轉(zhuǎn)應(yīng) 力72.93汽車(chē)緊急制動(dòng) 時(shí)的橋殼強(qiáng)度 計(jì)算（水平行 駛時(shí)制動(dòng)）載荷系數(shù)按的1板簧座截面甯曲應(yīng)力141.5扭轉(zhuǎn)應(yīng) 力39.64汽車(chē)受最大側(cè) 向力時(shí)的橋殼 強(qiáng)度計(jì)算載荷系數(shù)按的1輪轂內(nèi)軸承與支承軸 的貼合面甯曲應(yīng)力605.8剪切應(yīng) 力90.0合成應(yīng) 力625.6有關(guān)本例子的計(jì)算。其實(shí)我們可以根據(jù)計(jì)算條件和計(jì)算結(jié)果?？偨Y(jié)出上述不同情況時(shí)的載荷條件信息。例如：公路用橋時(shí)，1為*.*g, 2為*.*g, 3為*.*g, 4為*.*g。（*.*為某一統(tǒng)計(jì)經(jīng)驗(yàn)數(shù)值（即幾點(diǎn)幾個(gè)gog代表額定載荷）。當(dāng)有