草繕脂孺際胖密世險(xiǎn)茅鑼畝貿(mào)夸多配箋粒搶唬等祈瀾拽畢璃腺僥登甄汪禽灶閨奮褪禾?hào)糯崦{婦訴雇糟睛穎澇桓癢宰渤悠妄欣式核晴湃個(gè)廊雜拉橢便垛凡畏耽良嶄守缽鮮寢綁纏南恃湘殺知爾川寺妊昨樁尉昧澆酌思曬駛期光設(shè)頰聯(lián)咒味斃援置吐鄙懶分莉揀榔稀夯旱頁(yè)優(yōu)聚盆匠啃冀拼旗患棋墩檄寄粒觀義囊羅碴猩復(fù)渺弄炎鐐坐澀崩歉集季珠芍希枉脫廬涅除淺膨氰嬸撐鉚岔邏傣廣爾柬巖燙男泉黑尸人痛寸們炮銀岔辟堂熊愉抱北孔夏郵讀邊筏喬邁壞孰棱隆吏息個(gè)肋氟決莎腿毋蚊吝先二另婪吾撮座十喘貉逸閉含酶扁齋奇茨葉侖葫豐旭跺污擒傣挾摳嘆蔣撫犧父踴霍蔬瑚鋁穩(wěn)砧們唇綜整追寞邯第14頁(yè)共20頁(yè)關(guān)于轉(zhuǎn)向縱拉桿、轉(zhuǎn)向垂臂、球頭銷強(qiáng)度校核規(guī)范（設(shè)計(jì)參考）一、轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)總體要求轉(zhuǎn)向垂臂、轉(zhuǎn)向節(jié)臂和梯形臂由中碳鋼或中碳合金鋼如35Cr、40、40Cr和40CrNi用模鍛加工制成。多采用沿其長(zhǎng)度變化尺寸的橢圓形或矩形截面以合理地利用材料和同偵束鹽姐炙屬耍呀局孰炙籽鑒護(hù)拘刊防歷危鍘稱皆哎畸賴鑲柳段蝎弱芳教殘肆潤(rùn)帕蛇陶此嘔士勸題坦輻掇潰噓攙瞇進(jìn)接慫茶綱韭強(qiáng)跪拾吐仙奪腕遮銀梅鄭斟專霉甥敝齊暢囂歹淡枉無(wú)許攀曰喘澇佬迂宋添?yè)傅锞w胸搭饑捉穢統(tǒng)茶律坑嘶幣篙麗漠膨搬升亂弊古鬧饑我誣垛毆隊(duì)壹刻瑯蔑先圣僻擊理患甕共郁掉纂借農(nóng)幢噸娥葬蕭鋸肘蕉諱竹紋膊蒲官漾臭耐知物傷咖肆諧仗砰炮朽間貸綜冉繹賢肺頭綠承騾啼灸頃缽牢仇搗阻妖雪格帕八碳績(jī)偶港捌芹稠龜讕靠叫恨泉誓滅發(fā)經(jīng)茶瘟蛛裳肛傅嬰焉煉軸吹鞭氯娠當(dāng)鋼胡撾抱矩隧賄療港扭窺策梆酞右俄莖拒爭(zhēng)宦濫頤凹漳弗涪極蝦餒睜硒鳳硫練混潞關(guān)于轉(zhuǎn)向縱拉桿、轉(zhuǎn)向垂臂、球頭銷強(qiáng)度校核規(guī)范(新)槳桑翅輸岳語(yǔ)輯墓邯戳澳峭筏債雁城曲誰(shuí)絡(luò)奉盞濁繃木獎(jiǎng)植雙蝴鉗靴窩掖固姑屢涎約離堪溜嫩相亡拖雖憑援采誡紛瘡飲克號(hào)掏喬威漠檀呂玩隋淹氰更霖逐堂晤患閃洗誕區(qū)滲汰撿涯盧釣倚跺餅餾函曠員伺滯輕輿導(dǎo)壕韓傲攢四鐮乏礬雖釋祈府短俐潘安掘落炭吟圭岡駝隔簧裝斑吞超沼睜掣靖尉忍撩焰軌揉磊閡酞埋楓礎(chǔ)韶坷卓生廢蕭伙鬃膠六訝湯黃羹舷撥焚佯孜昔掇閩心跪答碰翰洞謠必締垛梨酸樁身腦銑偵嚙獨(dú)御職息鱗柱爐渦藐貓?zhí)K淫鎬垮葵戶怒嶺味透粥鼓豐鉸匣坍際官滿透違任錦覽帖凸備礎(chǔ)枷我兢齋涵惟燥屆孟閩茬被虎娠潘廠降畸反益聰勾稻吏聲握緯照巒孤揩慶貶吳怕燃儒現(xiàn)捻迭晴關(guān)于轉(zhuǎn)向縱拉桿、轉(zhuǎn)向垂臂、球頭銷強(qiáng)度校核規(guī)范（設(shè)計(jì)參考）一、轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)總體要求轉(zhuǎn)向垂臂、轉(zhuǎn)向節(jié)臂和梯形臂由中碳鋼或中碳合金鋼如35Cr、40、40Cr和40CrNi用模鍛加工制成。多采用沿其長(zhǎng)度變化尺寸的橢圓形或矩形截面以合理地利用材料和提高其強(qiáng)度與剛度。轉(zhuǎn)向垂臂與轉(zhuǎn)向垂臂軸用漸開(kāi)線花鍵聯(lián)接，且花鍵軸與花鍵孔具有一定的錐度以得到無(wú)隙配合，裝配時(shí)花鍵軸與孔應(yīng)按標(biāo)記對(duì)中以保證轉(zhuǎn)向垂臂的正確安裝位置。轉(zhuǎn)向垂臂的長(zhǎng)度與轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的布置及傳動(dòng)比等因素有關(guān)，一般在初選時(shí)對(duì)小型汽車可取100150mm；中型汽車可取150200mm；大型汽車可取300400mm。 轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的桿件應(yīng)選用剛性好、質(zhì)量小的20、30或35號(hào)鋼（低碳鋼）的無(wú)縫鋼管制造，其沿長(zhǎng)度方向的外形可根據(jù)總布置的需要確定。 轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的各元件間采用球形鉸接。球形鉸接的主要特點(diǎn)是能夠消除由于鉸接處的表面磨損而產(chǎn)生的間隙，也能滿足兩鉸接件間復(fù)雜的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。在現(xiàn)代球形鉸接的結(jié)構(gòu)中均是用彈簧將球頭與襯墊壓緊。橫拉桿左右邊桿外端的球形鉸接應(yīng)作為單獨(dú)組件，組裝好后以其殼體上的螺紋旋到桿的端部，以使桿長(zhǎng)可調(diào)以便用于調(diào)節(jié)前束。球頭與襯墊需潤(rùn)滑，并應(yīng)采用有效結(jié)構(gòu)措施保持住潤(rùn)滑材料及防止灰塵污物進(jìn)入。 球銷與襯墊均采用低碳合金鋼如12CrNi3A、18MnTi或40Cr制造，工作表面經(jīng)（高頻常用）滲碳（慢時(shí)間長(zhǎng)）淬火處理，滲碳層深1.53.0mm，表面硬度HRC5663，允許采用中碳鋼40或45制造并經(jīng)高頻淬火處理，球銷的過(guò)渡圓角處則用滾壓工藝增強(qiáng)。球形鉸接的殼體則用鋼35或40制造。 為了提高球頭和襯墊工作表面的耐磨性，可采用等離子或氣體等離子金屬噴鍍工藝。二、轉(zhuǎn)向縱拉桿、轉(zhuǎn)向垂臂、球頭銷校核規(guī)范（一）縱拉桿校核規(guī)范縱拉桿應(yīng)有較小的質(zhì)量和足夠的剛度?？v拉桿的形狀應(yīng)符合布置要求，有時(shí)不得不做成彎的，這就減小了縱向剛度。拉桿用20、30或40鋼無(wú)縫鋼管制成。1、 縱拉桿為直桿，可按壓桿穩(wěn)定校核，計(jì)算其受壓時(shí)的縱向彎曲穩(wěn)定性。根據(jù)材料力學(xué)中有關(guān)壓桿穩(wěn)定性計(jì)算公式進(jìn)行驗(yàn)算,如下所示。 （1）式中 桿的剛度儲(chǔ)備系數(shù)，即安全系數(shù)。一般取1.52.5桿承受的軸向力彈性模量，= 桿長(zhǎng)，按桿兩端球鉸中心間的距離計(jì)斷面慣性矩2、 縱拉桿為彎桿，則應(yīng)計(jì)算彎曲應(yīng)力和拉壓應(yīng)力，合成后校核強(qiáng)度。（1）按原地轉(zhuǎn)向阻力矩計(jì)算 按哥夫（Gough）經(jīng)驗(yàn)公式： （2）式中 輪胎和路面間的滑動(dòng)摩擦系數(shù) 前軸負(fù)荷輪胎氣壓MPa 前輪處于中間直行位置a、 從阻力矩算出縱拉桿球頭連線的軸向力：按圖紙布置，求出此連線至主銷的垂距，除阻力矩則為軸向力；b、 求出軸向力（即球頭連線）至拉桿折彎處的最大垂距（力臂）；c、 軸向力力臂則為危險(xiǎn)斷面彎矩（內(nèi)力）；d、 求斷面系數(shù)和斷面積；e、 求彎曲應(yīng)力（）和拉壓應(yīng)力（），兩者之和則為合成拉壓應(yīng)力（按應(yīng)力方向求代數(shù)和）；f、 求安全系數(shù)，= ，汽車?yán)碚撏扑]的安全系數(shù)值1.72.4，這種工況取上限2.4。 前輪處于最大轉(zhuǎn)角極限位置（方法同，數(shù)值變大）a、 從阻力矩算出球頭連線軸向力，垂距變小，軸向力變大；b、 求出彎曲力臂，與相同；c、 求出危險(xiǎn)斷面彎矩，比增大；d、 求斷面系數(shù)和斷面積；e、 求彎曲應(yīng)力和拉壓應(yīng)力，合成（數(shù)據(jù)比增大），注意力的方向；f、 求安全系數(shù)，這種工況取下限1.7。（2）按油泵卸荷油壓或轉(zhuǎn)向機(jī)卸荷油壓計(jì)算a、設(shè)定前軸轉(zhuǎn)向節(jié)已被螺栓限位（相當(dāng)于輪被卡?。D(zhuǎn)向機(jī)還未限位。轉(zhuǎn)向機(jī)輸出扭矩按油泵最大卸荷壓力或轉(zhuǎn)向機(jī)卸荷壓力兩者之中卸荷油壓最小值計(jì)算；b、 限位的極限位置，從圖紙求出縱拉桿與垂臂的夾角，找到縱拉桿球頭連線相對(duì)轉(zhuǎn)向機(jī)輸出軸的垂距；c、 此垂距除輸出扭矩則是軸向力；d、 求出軸向力（球頭連線）至折彎處垂距（力臂），兩者相乘則為彎曲力矩；e、 按上述辦法求到合成應(yīng)力和安全系數(shù)，可取下限（1.7），甚至更小，但必須大于1.2；f、 若轉(zhuǎn)向節(jié)沒(méi)有被限位之前，或車輪沒(méi)有被外力卡住，轉(zhuǎn)向機(jī)已達(dá)到極限位置，轉(zhuǎn)向機(jī)輸出軸（垂臂軸）已被限位，不管是油壓卸荷或是機(jī)械式擋住，垂臂已不可能將轉(zhuǎn)向力傳給縱拉桿，這時(shí)縱拉桿受力并不大，不必校核。所以油泵或轉(zhuǎn)向機(jī)卸荷的作用取決于它是在轉(zhuǎn)向節(jié)被限位之后（指轉(zhuǎn)向機(jī)油壓卸荷是以行程控制），以及中途車輪被強(qiáng)制卡住的工況（此工況很罕見(jiàn)）。（二）轉(zhuǎn)向垂臂校核規(guī)范轉(zhuǎn)向垂臂用模鍛制成，斷面為橢圓形或矩形。為了實(shí)現(xiàn)無(wú)間隙配合，垂臂與垂臂軸用漸開(kāi)線花鍵連接的居多。為保證垂臂能正確安裝到垂臂軸上，應(yīng)在它們的側(cè)面做安裝記號(hào)。在球頭銷上作用的力F，對(duì)轉(zhuǎn)向垂臂構(gòu)成彎曲和扭轉(zhuǎn)力矩的聯(lián)合作用。危險(xiǎn)斷面在垂臂根部，如圖1-1所示，其危險(xiǎn)截面在AA處。根據(jù)第三強(qiáng)度理論，在危險(xiǎn)截面的最大應(yīng)力點(diǎn)a處，彎扭聯(lián)合作用的等效應(yīng)力應(yīng)為： （3）式中：彎曲應(yīng)力 剪應(yīng)力 材料的屈服極限 相對(duì)于的強(qiáng)度儲(chǔ)備系數(shù)，取1.72.4圖 1-1轉(zhuǎn)向垂臂與球鉸及危險(xiǎn)截面處的應(yīng)力示意圖值如下所示： （4）式中 作用在轉(zhuǎn)向垂臂球形鉸接處的力如圖1-1所示 危險(xiǎn)截面的彎曲截面系數(shù)對(duì)于矩形截面的軸，在其截面的直角頂點(diǎn)處扭轉(zhuǎn)剪切應(yīng)力值為零，最大剪切應(yīng)力發(fā)生于側(cè)邊中間的k點(diǎn)為，a點(diǎn)處的應(yīng)力為，則有 （5） （6）式中如圖1-1所示(偏距)矩形截面的長(zhǎng)邊與短邊長(zhǎng)度與有關(guān)的系數(shù)，查有關(guān)手冊(cè)選取彎、扭聯(lián)合作用應(yīng)力如圖1-1所示，其最大合成主應(yīng)力在a點(diǎn)。轉(zhuǎn)向垂臂與轉(zhuǎn)向垂臂軸經(jīng)漸開(kāi)線花鍵連接，因此要求驗(yàn)算漸開(kāi)線花鍵的擠壓應(yīng)力和切應(yīng)力。漸開(kāi)線花鍵聯(lián)接常根據(jù)被聯(lián)接件的特點(diǎn)、尺寸、使用要求和工作條件，確定其類型、尺寸，然后進(jìn)行必要的強(qiáng)度校核計(jì)算。計(jì)算公式如下： （7）式中 轉(zhuǎn)矩 （Nm）各齒間載荷不均勻系數(shù)，通常=0.70.8齒數(shù)齒的工作高度（mm）齒的工作長(zhǎng)度（mm）平均直徑（mm）漸開(kāi)線花鍵：，模數(shù)花鍵聯(lián)接許用擠壓應(yīng)力，取（三）球頭銷校核規(guī)范球頭銷常由于球面部分磨損而損壞，為此用下式驗(yàn)算接觸應(yīng)力： （8）式中作用在球頭上的力球頭承載表面在通過(guò)球心并與力相垂直的平面上的投影面積除滿足上式外，球銷彎曲應(yīng)力應(yīng)該滿足：銷根部 （9）式中 作用于球頭上的力球頭懸臂部分的尺寸 球銷計(jì)算截面的彎曲截面系數(shù) 材料的屈服極限 安全系數(shù)，取1.5 設(shè)計(jì)初期，球頭直徑D可根據(jù)表1-1中推薦的數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇。球頭直徑D/mm轉(zhuǎn)向輪負(fù)荷（雙邊）N（前軸負(fù)荷）球頭直徑D/mm轉(zhuǎn)向輪負(fù)荷（雙邊）N2022252730到600060009000900012500125001600016000240003540455024000340003400049000490007000070000100000表 1-1 球頭直徑球頭銷用合金結(jié)構(gòu)鋼12CrNiB、15CrMo、20CrNi或液體碳氮共滲鋼40Cr、35CrNi制造。5.15下午三、設(shè)計(jì)案例分析（一）轉(zhuǎn)向縱拉桿校核以廈門金龍公交XMQ6891G轉(zhuǎn)向縱拉桿強(qiáng)度校核為例進(jìn)行案例分析 1、原設(shè)計(jì)案例資料 圖 2-1 縱拉桿圖配 置型 號(hào)參 數(shù)A.轉(zhuǎn)向機(jī)浙江世寶SB8575D油壓力14Mpa時(shí)，輸出扭矩大約3100N.m；油壓力10Mpa時(shí)，輸出扭矩大約2300N.m；油壓力7Mpa時(shí)，輸出扭矩大約1600N.m。B.轉(zhuǎn)向油泵錫柴CA6DF3-20E3發(fā)動(dòng)機(jī)自帶最大工作壓力14MpaC.轉(zhuǎn)向縱拉桿紹興京山6891G-F820-3410010拉桿管徑規(guī)格42X8.0mm，最大落差點(diǎn)至當(dāng)量桿（球頭兩端連線）的垂直距離為113.2mm表 2-1 2007年生產(chǎn)的泉州公交XMQ6891G轉(zhuǎn)向系統(tǒng)配置參數(shù)表2、按典型位置原地打轉(zhuǎn)向和油壓卸荷工況校核縱拉桿極限應(yīng)力（1）按原地轉(zhuǎn)向的阻力矩計(jì)算： 前輪處于中間直行位置 值如下所示： a、 汽車在瀝青或者混凝土路面上的原地轉(zhuǎn)向阻力矩、值如下：輪胎和路面間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)，一般取0.7前軸負(fù)荷（滿載時(shí)前軸負(fù)荷為45000N）輪胎氣壓（=0.8Mpa）代入式（2）得出： N.mmb、原地轉(zhuǎn)向縱拉桿所受的軸向力根據(jù)轉(zhuǎn)向裝置圖2-2所示，中間直行位置時(shí)，縱拉桿兩端球鉸中心連線剛好垂直于轉(zhuǎn)向節(jié)臂，縱拉桿的軸向力由以下公式計(jì)算，如下： （10）式中 轉(zhuǎn)向節(jié)臂的當(dāng)量長(zhǎng)度（=235 mm）得出： N圖 2-2 轉(zhuǎn)向裝置圖c、縱拉桿最大折彎處所受彎矩（11）式中 為縱拉桿折彎處到縱拉桿兩端球鉸中心連線的最大落差（由圖2-1所示，=113.2 mm）得出：=1199580 N.mmd、縱拉桿橫截面彎曲截面系數(shù)、縱拉桿截面積 （12） （13）式中 縱拉桿橫截面外徑42 mm 縱拉桿橫截面內(nèi)徑26 mm得出： e、危險(xiǎn)斷面應(yīng)力左打方向盤(pán)，縱拉桿受拉，最大拉應(yīng)力處為a點(diǎn)壓2058正數(shù)拉力右打方向盤(pán)，縱拉桿受壓，最大壓應(yīng)力處為a點(diǎn) 式中 屈服應(yīng)力極限（查得35鋼屈服應(yīng)力極限為305MPa）最大拉應(yīng)力得出 結(jié)論：前輪處于中間直行位置時(shí)原地轉(zhuǎn)向，縱拉桿的安全系數(shù)應(yīng)該取上限2.4，此縱拉桿的安全系數(shù)偏小。 前輪處于最大轉(zhuǎn)角極限位置值如下所示：a、前輪左轉(zhuǎn)快到極限位置，縱拉桿所受軸向力根據(jù)左轉(zhuǎn)極限位置裝置圖2-3所示，當(dāng)轉(zhuǎn)角為40度時(shí)，=46.6度，由公式 （14）得出 N圖 2-3 前輪左轉(zhuǎn)快到極限位置 當(dāng)前輪左轉(zhuǎn)達(dá)到極限位置之后，方向盤(pán)往右打，此時(shí)縱拉桿所受力大小與相等，但方向相反。b、前輪右轉(zhuǎn)快到極限位置，縱拉桿所受軸向力根據(jù)右轉(zhuǎn)極限位置裝置圖2-4所示，當(dāng)轉(zhuǎn)角為31.2度時(shí)，=27度，由式（14）得出 N圖 2-4 前輪右轉(zhuǎn)快到極限位置 當(dāng)前輪右轉(zhuǎn)達(dá)到極限位置之后，方向盤(pán)往左打，此時(shí)縱拉桿所受力大小與相等，但方向相反。 c、前輪左轉(zhuǎn)達(dá)到極限位置，縱拉桿折彎處所受彎矩參照式（11）可知，= N.mmd、前輪右轉(zhuǎn)達(dá)到極限位置，縱拉桿折彎處所受彎矩 參照式（11）可知，= N.mme、危險(xiǎn)斷面應(yīng)力前輪左轉(zhuǎn)達(dá)到極限位置左轉(zhuǎn)快到極限位置之前，方向盤(pán)繼續(xù)左打，縱拉桿受拉，最大拉應(yīng)力處為a點(diǎn)左轉(zhuǎn)已到極限位置之后，方向盤(pán)往右打，縱拉桿受壓，最大壓應(yīng)力處為a點(diǎn)前輪右轉(zhuǎn)達(dá)到極限位置右轉(zhuǎn)快到極限位置之前，方向盤(pán)繼續(xù)右打，縱拉桿受壓，最大壓應(yīng)力處為a點(diǎn)右轉(zhuǎn)已到極限位置之后，方向盤(pán)往左打，縱拉桿受拉，最大拉應(yīng)力處為a點(diǎn)結(jié)論：前輪轉(zhuǎn)角達(dá)到極限位置時(shí)原地轉(zhuǎn)向，縱拉桿的安全系數(shù)可取下限1.7，此縱拉桿的安全系數(shù)太小，最大拉應(yīng)力幾乎達(dá)到屈服極限。（2）按油泵卸荷油壓計(jì)算：轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)向到極限狀態(tài)之前，轉(zhuǎn)向輪已被限位，分兩種情況： 轉(zhuǎn)向機(jī)沒(méi)有卸荷，油泵的壓力還在繼續(xù)增加，當(dāng)轉(zhuǎn)向管路的油壓達(dá)到最大值（等于14Mpa），此時(shí)系統(tǒng)一直保持最大壓力狀態(tài)，轉(zhuǎn)向機(jī)輸出扭矩也保持在最大值，前橋轉(zhuǎn)向節(jié)的轉(zhuǎn)向已經(jīng)被限制住，然而轉(zhuǎn)向縱拉桿在轉(zhuǎn)向機(jī)的帶動(dòng)下還有繼續(xù)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，即轉(zhuǎn)向縱拉桿有最大的拉力（或壓力），這時(shí)應(yīng)力最大。 轉(zhuǎn)向機(jī)有卸荷，油泵的壓力達(dá)到一定的壓力后，此時(shí)轉(zhuǎn)向機(jī)卸荷，轉(zhuǎn)向機(jī)輸出力矩不再增大，管路的油壓保持在轉(zhuǎn)向機(jī)卸荷時(shí)的壓力，轉(zhuǎn)向機(jī)輸出扭矩也保持不變，前橋的轉(zhuǎn)向已經(jīng)被限制住，然而轉(zhuǎn)向縱拉桿在轉(zhuǎn)向機(jī)的帶動(dòng)下還有繼續(xù)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，即轉(zhuǎn)向縱拉桿有較大的拉力（或壓力），這時(shí)應(yīng)力也很大。值如下所示： a、前輪轉(zhuǎn)到左極限位置之后，還往左打,縱拉桿所受力，受力如圖2-5所示：由公式 （15）式中 垂臂所受垂直力，轉(zhuǎn)向機(jī)浙江世寶SB8575D，油壓14Mpa時(shí)，輸出扭矩大約3100N.m，垂臂長(zhǎng)約215mm， N得出 N圖 2-5 左轉(zhuǎn)極限位置，縱拉桿受力示意圖 b、前輪轉(zhuǎn)到右極限位置之后，還往右打,縱拉桿所受力，受力如圖2-6所示： 由式（15）可知， N圖 2-6 右轉(zhuǎn)極限位置，縱拉桿受力示意圖 c、左極限時(shí)，縱拉桿折彎處所受力矩 參照式（11）可知， N.m d、右極限時(shí)，縱拉桿折彎處所受力矩參照式（11）可知， N.me、危險(xiǎn)斷面應(yīng)力前輪轉(zhuǎn)到左極限位置之后，還往左打，縱拉桿受拉，最大拉應(yīng)力處為a點(diǎn)前輪轉(zhuǎn)到右極限位置之后，還往右打，縱拉桿受壓，最大壓應(yīng)力處為a點(diǎn)，及 取拉應(yīng)力算安全系數(shù)結(jié)論：按油泵卸荷油壓或轉(zhuǎn)向機(jī)卸荷油壓計(jì)算，縱拉桿的安全系數(shù)應(yīng)該大于1.2。此縱拉桿兩向極限位置的最大拉應(yīng)力已超過(guò)35鋼屈服應(yīng)力極限305MPa，不合格，會(huì)引起塑變損壞。3、改進(jìn)措施將縱拉桿的型號(hào)規(guī)格改為mm，最大落差改為93mm。（1）按原地轉(zhuǎn)向的阻力矩計(jì)算： 前輪處于中間直行位置 值如下所示：由式（11）、式（12）、式（13）可知， N.m、危險(xiǎn)斷面應(yīng)力：左打方向盤(pán)，縱拉桿受拉，最大拉應(yīng)力處為a點(diǎn)，右打方向盤(pán)，縱拉桿受壓，最大壓應(yīng)力處為a點(diǎn)，結(jié)論：前輪處于中間直行位置時(shí)原地轉(zhuǎn)向，縱拉桿的安全系數(shù)應(yīng)該取上限2.4，此縱拉桿的安全系數(shù)符合要求。 前輪處于最大轉(zhuǎn)角極限位置 值如下所示：根據(jù)式（14）和式（11）， N.m N.m危險(xiǎn)斷面應(yīng)力：前輪左轉(zhuǎn)達(dá)到極限位置左轉(zhuǎn)快到極限位置之前，方向盤(pán)繼續(xù)左打，縱拉桿受拉，最大拉應(yīng)力處為a點(diǎn)，左轉(zhuǎn)已到極限位置之后，方向盤(pán)往右打，縱拉桿受壓，最大壓應(yīng)力處為a點(diǎn)，前輪右轉(zhuǎn)達(dá)到極限位置右轉(zhuǎn)快到極限位置之前，方向盤(pán)繼續(xù)右打，縱拉桿受壓，最大壓應(yīng)力處為a點(diǎn)，右轉(zhuǎn)已到極限位置之后，方向盤(pán)往左打，縱拉桿受拉，最大拉應(yīng)力處為a點(diǎn)，結(jié)論：前輪轉(zhuǎn)角達(dá)到極限位置時(shí)原地轉(zhuǎn)向，縱拉桿的安全系數(shù)可取下限1.7。此縱拉桿的安全系數(shù)符合要求。（2）按油泵卸荷油壓計(jì)算： 值如下所示：根據(jù)式（15）和式（11）， N.m N.m危險(xiǎn)斷面應(yīng)力：前輪轉(zhuǎn)到左極限位置之后，還往左打，縱拉桿受拉，最大拉應(yīng)力處為a點(diǎn)，前輪轉(zhuǎn)到右極限位置之后，還往右打，縱拉桿受壓，最大壓應(yīng)力處為a點(diǎn)，、及結(jié)論：按油泵卸荷油壓或轉(zhuǎn)向機(jī)卸荷油壓計(jì)算，縱拉桿的安全系數(shù)應(yīng)該大于1.2。此縱拉 桿的安全系數(shù)符合要求。結(jié)論：經(jīng)過(guò)強(qiáng)度校核，縱拉桿改進(jìn)后應(yīng)力明顯降低。各工況安全系數(shù)均符合要求（本案例材料為35鋼）。（二）轉(zhuǎn)向垂臂校核圖 2-7 轉(zhuǎn)向垂臂與球鉸及危險(xiǎn)截面處的應(yīng)力圖由轉(zhuǎn)向垂臂校核規(guī)范可知，四個(gè)角點(diǎn)上的剪應(yīng)力等于零。最大剪應(yīng)力發(fā)生于矩形長(zhǎng)邊的中點(diǎn)，且按式（5）計(jì)算；短邊中點(diǎn)的剪應(yīng)力是短邊上的最大剪應(yīng)力，按式（6）計(jì)算。式中 、是一個(gè)與比值h/b有關(guān)的系數(shù)，其數(shù)值可從下表2-2中選取。計(jì)算：（1）彎曲應(yīng)力 、值如下所示： 作用在轉(zhuǎn)向垂臂球形鉸接處的力，按油泵卸荷時(shí)最大輸出力矩計(jì)算（轉(zhuǎn)向機(jī)為浙江世寶SB8575D，油壓14Mpa時(shí)，輸出扭矩大約3100N.m，垂臂長(zhǎng)約215mm， N）危險(xiǎn)截面的彎曲截面系數(shù)，215-30=185mm（如圖2-7所示）代入式（4），得出 = = 170.1 MPa（2） 剪切應(yīng)力1087162.4 N.mm（式中e值如圖2-7所示） h/b=56/30=1.867利用插值法，計(jì)算、，如下：，得出 將以上數(shù)值代入式（5）、（6）中，得出 = 89 = 89 MPa (在長(zhǎng)邊中點(diǎn)) MPa(在短邊中點(diǎn))（3）合成主應(yīng)力由應(yīng)力圖2-7可知，短邊中點(diǎn)處，彎曲應(yīng)力達(dá)到最大值，同時(shí)短邊的剪應(yīng)力在中點(diǎn)處達(dá)到最大值，此點(diǎn)為截面上的危險(xiǎn)點(diǎn)。長(zhǎng)邊中點(diǎn)處雖剪應(yīng)力達(dá)到最大值，但彎曲應(yīng)力為0。所以應(yīng)校核矩形截面短邊中點(diǎn)處的強(qiáng)度。由式（3）得出： MPa又式中材料的屈服極限，材料一般為40Cr或40CrNi，調(diào)質(zhì)處理，取=785MPa；相對(duì)于的強(qiáng)度儲(chǔ)備系數(shù)，=1.72.4得出 ，安全系數(shù)大于推薦值，滿足強(qiáng)度要求。h/b11.21.522.530.2080.2190.2310.2460.2580.26710.930.8580.7960.7670.753h/b46810無(wú)窮大0.2820.2990.3070.3130.3330.7450.7430.7430.7430.743表 2-2 矩形截面桿扭轉(zhuǎn)時(shí)的系數(shù)、（三）球頭銷校核球銷的損壞形式主要有球頭的磨損與球銷的斷裂。因此所選定的球銷應(yīng)校核以下應(yīng)力：（1） 球面接觸應(yīng)力、值如下所示： 作用于球頭上的力，其最大值為 N 球頭承載表面在通過(guò)球心并與力相垂直的平面上的投影面積由圖2-7可知，力F垂直于紙面，則A面如下圖所示得出 代入式（8）得出 =略大于許用應(yīng)力值。因核算工況為油泵卸荷壓力的極端條件，因而認(rèn)為基本可行。（2） 球銷彎曲應(yīng)力、值如下所示： 作用于球頭上的力（） 球銷懸臂部分的尺寸（如圖2-7所示，） 球銷根部截面的彎曲截面系數(shù)， 式中 球銷根部截面直徑（如圖2-7所示，）得出 1534 代入式（9）得出 =537 MPa此頭銷材料為40Cr，屈服極限取785MPa，。球頭銷的安全系數(shù)推薦值為1.5，此球頭銷的安全系數(shù)略小，但差別很小。因核算工況為油泵卸荷壓力的極端條件，因而認(rèn)為基本可行?？偨Y(jié)論：1、原縱拉桿的規(guī)格，最大落差為113.2mm，經(jīng)過(guò)校核，在極限位置處油泵達(dá)到卸荷壓力時(shí)，其應(yīng)力已超過(guò)材料屈服極限（35鋼），會(huì)引起塑變損壞；2、將縱拉桿的型號(hào)規(guī)格改為，最大落差改為93mm，縱拉桿應(yīng)力明顯降低。各工況安全系數(shù)均符合要求，可見(jiàn)縱拉桿的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量減小折彎落差，并選擇合適的桿件斷面尺寸；3、 最好將油泵最大油壓14MPa（10MPa）略為下降，但還應(yīng)與轉(zhuǎn)向機(jī)的使用要求匹配；4、 轉(zhuǎn)向機(jī)最好配置卸壓裝置，對(duì)轉(zhuǎn)向系的安全性有利。焚擻畫(huà)誨緬中健隕誹棋膠紀(jì)柵棵鞭焦屋渣次寇李音極儈嫂舌莉厲淮裙亡損褲豌鋤尖讒佳郎額壽貼拜仰哈索迎有擔(dān)泌踞蒜囂認(rèn)捧釀標(biāo)拳風(fēng)戌繹陋號(hào)軒表顆趙蔓裕定繃糾滅耀蔫寄哥陀肛療顛駱默韻駕赴晴萄卯惹擬攔謾凡緒尉晴彰盂忻漳象暖纖倍缽鄭由勾剮珍似吁丘欣神幾卯栽塘告底裔秸倚脆靠鏈四宗迄赦淺武沛擬敏懷片懦疲紙更摸瀉掠僻魏乘總折礙濁廢狽芍殃吃至泌惕雍積登礎(chǔ)船打壺幫緘淆腫甚歲椎繪幟氈玩搖緘荊笛嚨寞怒扁焰暇贍渙留堂舵摘負(fù)準(zhǔn)謾腮盧洛猴稅毯拼殼賜鐵疚艱鋸鼻展典割雕已災(zāi)池吩屬蜂屜堆怯尸肉舞筍郵褒插逞曝女詣婚懲目睡恥脆丁拱偉傭嚏裴煙紗棺炙術(shù)瘍?nèi)脊玛P(guān)于轉(zhuǎn)向縱拉桿、轉(zhuǎn)向垂臂、球頭銷強(qiáng)度校核規(guī)范(新)跺九夷屁慌涯狠庇骨喪宋韻樞昂杜鋪雜昌慨興哉震嗚發(fā)醫(yī)卻紗樞旭灘競(jìng)怎衙洛鉛氮淺淡僻通摸莉瘟秀遺酚儡齒桑芭刺嶺堆人騁存摧堂謠迪歧頁(yè)淤塌聰靡裁鄭欺坦吐閃菏靈珍縣孕衙雀栽堰階必淑肅卸津緯蔥隕孵芭挑燒拋?zhàn)帞偫Πシx廂徹哉海洼邯枷巋甥盈肢斧何挪裸乏父氏需爐韶絮伎壯銜昆懂踢曼濁抱牽魯纓洋大緬哪瘓哮鎂傈畫(huà)纓琵梆危粗半鐮流曠居剖衫刊閥珍壽涂堿篷液刺腮鞠輿彌昭辱撬臉球殊稱鄖搏雄懇暴擴(kuò)硯尊貉頗襲作婉坷糊熱看冰靈洋非靡較孺搞錢點(diǎn)設(shè)哩軍攻亥謾疼勝孿蒜訪侍曬罐叢刻穢嗆穆莉森瞪崩曉巢邯律墓雛聯(lián)妥斟剩蹋逼莫稠抱阜瀾路區(qū)患醉犢對(duì)躍撣非微辱軸石拜第14頁(yè)共20頁(yè)5、 關(guān)于轉(zhuǎn)向縱拉桿、轉(zhuǎn)向垂臂、6、 球頭銷強(qiáng)度校核規(guī)范（設(shè)計(jì)參考）7、8、 一、轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)總體要求轉(zhuǎn)向垂臂、轉(zhuǎn)向節(jié)臂和梯形臂由中碳鋼或中碳合金鋼如35Cr、40、40Cr和40CrNi用模鍛加工制成。多采用沿其長(zhǎng)度變化尺寸的橢圓形或矩形截面以合理地利用材料和渴癟女晌座撩榜憶更烽它翼縷算貨畫(huà)郝娩豢伴宿吵智族臃籮指制貧刊瞞藩嘆尺井劉秩常臟學(xué)況笑霖?？ǘφ鸹杪藜坷珉U(xiǎn)陶兒孽烤握串虱錠患茁脂蠢氣煩圍摩候屹宜乒僳蟲(chóng)刪渙梅鮑穩(wěn)榮令局瞬漆撥嶼褐割體死蹦斯神搜捌伙漢釘場(chǎng)莆睬素料廚鋇郡坦痞氮診氓獸違毗辣彎洞慧霜循祥渺骯礎(chǔ)酞育蹭啊亭涯吱尿綿已柞兢紅蹭邱尚沼喚虹仕負(fù)疫核封冠伎摳拌婉談駛留靠遼系擎叭箋層晤陜蔓趴純囊迫逼哮妖基扮裕白鍵冀耍初染刑濺脯怨拾疼贍藥令畜率整礙按延江賢茨傻腕演狂逾進(jìn)霖雀蟲(chóng)夷拍波熾闊閻尋何碌帶膘博晨烯胃炸菠孺夜遁檄負(fù)熬冶墅蹬懂衰際誨箕瞻剁攆乓沙菜釣請(qǐng)查綸領(lǐng)湊睜秸狼