不同工況對(duì)汽車前橋的受力影響

在不考慮主銷與轉(zhuǎn)向節(jié)框、主銷與橋殼之間間隙量的前提下，利用有限元非線性軟件Abaqus對(duì)車橋進(jìn)行不平路面沖擊工況、緊急制動(dòng)工況、側(cè)向力行駛工況、加速行駛工況四個(gè)工況的靜力分析。

當(dāng)汽車滿載靜止在水平路面時(shí)，鋼板彈簧座將汽車的簧上質(zhì)量傳遞到汽車前橋，輪轂軸承將車輪受到大小為FV，方向豎直向上的地面作用力傳遞到汽車車橋半軸套管，橋殼則承受大小為FV-gw（gw代表單側(cè)輪胎自重），當(dāng)汽車在不平路面上高速行駛時(shí)，前橋除承受靜載荷外，還要承受路面沖擊載荷，以動(dòng)載荷系數(shù)來考慮。不平路面沖擊工況車橋受力分析圖如下圖所示：

根據(jù)不平路面沖擊工況下車橋的受力分析，約束左鋼板彈簧座處234自由度，右鋼板彈簧座處1234自由度（自由度1、2、3分別表示x、y、z方向移動(dòng)自由度，4、5、6分別表示x、y、z方向轉(zhuǎn)動(dòng)自由度）；在車橋半軸套管上左右輪胎中心線處施加豎直向上的載荷Fv，其大小由公式（3-1）計(jì)算。FV=kd(G22⁄−gw)≈kd∗G22⁄=428750N (3−1) 式中G2表示汽車滿載靜止在水平路面時(shí)，車橋給地面的載荷；gw表示單側(cè)車輪的重量（包括內(nèi)部齒輪傳動(dòng)件和輪轂等零部件），由于gw?G2/2，一般用G22⁄近似替代G22⁄−gw；kd表示沖擊動(dòng)載荷系數(shù)。

首先在不考慮主銷與橋殼、主銷與轉(zhuǎn)向節(jié)框配合間隙的前提下，對(duì)汽車車橋進(jìn)行不平路面沖擊工況、緊急制動(dòng)工況、側(cè)向力行駛工況、加速行駛工況四個(gè)典型工況的靜強(qiáng)度分析。然后探討了在側(cè)向力工況下主銷與車橋、主銷與轉(zhuǎn)向節(jié)框的間隙量同主銷應(yīng)力的影響。得出配合公差對(duì)主銷應(yīng)力影響較大，隨著間隙量增加，主銷應(yīng)力有較大提升，可以通過修改主銷結(jié)構(gòu)來降低配合公差對(duì)主銷應(yīng)力的影響。