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图6.7(b)横梁仅固定在腹板上,这种连接形式连接刚度较差,允许截面产生自由跷曲,可以在车架下翼面变形较大区域采用,以避免纵梁上下翼面早期损坏。
图6.7(c)横梁同时与纵梁的腹板及上或下翼板相连,此种连接方式兼有以上两种方式连接的特点,但作用在纵梁上的力直接传递到横梁上,对横梁的强度要求较高。由于该车平衡悬架的推力杆与平衡悬架支架上的两根横梁连接,因此,这两根横梁与纵梁共同承受平衡悬架传递过来的垂直力(反)和纵向力(牵引力、制动力)。
综合以上考虑,本副车架的纵梁与横梁的连接采用第1种方式,即横梁与纵梁上下翼板连接,同时为了降低成本和适于批量生产,本车架纵梁和横梁的连接方式采用螺栓连接。
6.2.3 副车架与主车架的连接设计
副车架与主车架的连接常采用如下几种形式。 1、止推连接板
图6.8是采用的止推连接板的结构形状及其安装方式。连接板上端通过焊接与副车架固定,而下端则利用螺栓与主车架纵梁腹板相连接。止推板的优点在于可以承受较大的水平载荷,防止副车架与主车架纵梁产生相对水平位移。相邻两个推止推连接板之间的距离在500~1000 mm范围内。
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图6.8 止推连接板的结构 图6.9 连接支架
1-副车架;2-止推连接板;3-主车架纵梁 1-上托架;2-下托架;3-螺栓
2、连接支架
连接支架由相互独立的上、下托架组成,上、下托架均通过螺栓分别与副车架和主车架纵梁的腹板相固定,然后再用螺栓将上、下托架相连接,见图6.9所示。由于上、下托架之间留有间隙,因此连接支架所能承受的水平载荷较小,所以连接支架应和止推连接板配合使用。一般布置是在后悬架前支座前用连接支架连接,在后悬架前支座后用止推连接板连接。 3、U型夹紧螺栓
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当选用其它连接装置有困难时,可采用U型夹紧螺栓。但在车架受扭转载荷最大的范围内不允许采用U型螺栓。当采用U型螺栓固定时,为防止主车架纵梁翼面变形,应在其内侧衬以木块,坦在消声器附近,必须使用角铁等作内衬。
综合考虑三种连接方式的特点,以及装配工艺性,本文设计的自卸车主副车架之间采用止推连接板式。
6.3副车架主要尺寸参数设计计算
6.3.1副车架主要尺寸设计
副车架对主车架起到加固作用,其宽度和选用的底盘的宽度相同,高度也相同,长度在底盘主车架长度基础上去掉主车架与车厢之间的距离长度。其尺寸设计如下:
副车架长度: 2760mm(从车厢到驾驶室方向220mm) 副车架宽度: 578mm 副车架高度: 150mm 6.3.2副车架的强度刚度弯曲适应性校核 1、额定装载时整车重心作用点的求解
在自卸车按额定装载质量进行运输时,对主车架来说,其整车重心后移。其受力简图见图6.10
设定自卸车在额定装载质量下,其前后轴承受的载荷相同,即有:
由图,可以列出:
求得
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图6.10 主车架额定装载运输重心作用简图
2、副车架剪力及弯矩的求解
副车架和主车架通过U型螺栓相联,在自卸车额定装载时,由主车架重心作用简图及求得的整车重心作用点,可以画出额定装载质量时自卸车副车架受力简化图4.2。
图6.11 副车架额定装载受力简图
将此时受力的副车架看为简支梁(见下图6.12),以便进行强度刚度及弯曲变形的校核。由图6.13,可以列方程组:
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图6.12 副车架等效简支梁简图
G?AC?FO?OC?F1?BC G?AO?FC?OC?F1?BO 可求得:
FO =
G?AC?F1?BC
OC 错误!未找到引用源。 24086.56N 即FO大小为24086.56N,方向与设定的方向相同。
可求得:
FC =
G?AO?F1?BO
OC 错误!未找到引用源。 -5491.06N
即FC大小为5491.06N,方向与设定的方向相反。
由以上,可画出实际的副车架等效梁示意图6.13。
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图6.13 副车架实际等效梁简图
列出弯曲剪力及弯矩方程: OA段
FQ?X1?=FO =24086.56N(0 AB段 FQ?X2?=FO?G = 24086.56?错误!未找到引用源。 =-13104.44 (585 M?X2?错误!未找到引用源。 (331?X?1985) BC段 FQ?X3?=FO?G?F1 = 5491.06 (1985 M?X3?=FOX?G?X?331??G?X?2306?= 18785.21X?67626762 2M?X3? 错误!未找到引用源。 (1985?X?2760) 根据以上剪力和弯矩的求解,可以画出剪力及弯矩图6.14。 40