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隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市交通規(guī)劃也日趨合理化、節(jié)能化、便捷化和人性化。輕型城市公交車的開發(fā)也顯得越加迫切。本研究設(shè)計(jì)了一款符合輕型公交理念的車橋，可以匹配7米左右車型。使用低門前軸，乘客上下車更加方便，經(jīng)有限元分析驗(yàn)證強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是合理的，還具有輕量化的特點(diǎn)。
汽車滿載靜止于水平路面時(shí)前橋給地面的載荷，本車型為39200，汽車制動(dòng)時(shí)對(duì)前橋的質(zhì)量轉(zhuǎn)移系數(shù)，這里可取1.3輪胎與路面的附著系數(shù)，這里取0.7，車輪總重力，本車型為1078N，輪胎中線至板簧座中線的距離，本車型為494.5mm；r-輪胎滾動(dòng)半徑，本車型為407mm。制動(dòng)時(shí)前輪承受的制動(dòng)力P和垂向力Z，傳給前軸，使前軸承受彎矩和轉(zhuǎn)矩。考慮到制動(dòng)時(shí)汽車質(zhì)量轉(zhuǎn)移給轉(zhuǎn)向橋，則前輪所承受的地面垂直反向力為前輪所承受的制動(dòng)力為P=z1和P對(duì)前軸引起的垂向彎矩M、和水平方向彎矩Mh在兩板簧座之間達(dá)到最大值，制動(dòng)力P還使前軸在主銷孔至鋼板彈簧座之間承受彎矩T，由于前軸使用的是工字型斷面，可保證質(zhì)量最小面垂直。
前軸在板簧安裝面處承受來自板簧的垂直載荷，滿載垂直軸荷時(shí)的受力，分別在板簧座中心處加載1000x9.8x3.5/2=19600N，利用三維建模進(jìn)行分析。在滿載垂直軸荷情況下，上方最大應(yīng)力在落差圓弧處，為123MPa，在滿載垂直軸荷情況下，下方最大應(yīng)力在圓弧過渡處，為97MPa。在制動(dòng)工況下，最大應(yīng)力在受力點(diǎn)下方側(cè)面處，為210MPa，結(jié)論：在滿載垂直軸荷工況下，上方最大應(yīng)力123MPa，后備系數(shù)為785/123=6.38>6，符合QC/T534要求，在3.5倍滿載軸荷下安全系數(shù)為785/123/3.5=1.82，下方最大應(yīng)力97MPa，正下方受力處最大應(yīng)力為73MPa，3.5倍滿載軸荷下安全系數(shù)785/73/3.5=3.1。在制動(dòng)時(shí)的最大應(yīng)力為210MPa，安全系數(shù)為785/210=3.73，均滿足使用要求。
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