寸旧时光
5.3 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
1-副车架；2-止推连接板；3-主车架纵梁
图5.12 止推连接板的结构
图5.12是斯泰尔重型专用汽车所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。
2、连接支架
1-上托架；2-下托架；3螺栓
图5.13 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5.13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，但在消声器附近，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，本文设计的主副车架之间采用U型螺栓连接和止推连接板连接。
5.4副车架尺寸的确定
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： 2900mm 副车架宽度： 840mm 副车架高度： 205mm
5.5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
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5.14。
1065mm ` 1485mm 6500mm 图5.14 主车架额定装载运输重心作用简图 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： 4300?9.8F1?F2??21070N （5.1）
2由图，可以列出
F1?(1065?1485)?F2?1485?G?x?2?F2?x?2?F1?x （5.2）
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求得
(1065?1485?2) x? =2017.5mm
22、副车架剪力及弯矩的求解
副车架和主车架通过连接支架相联，在自卸车车额定装载时，由主车架重心作用简图及求得的整车重心作用点，可画出额定装载质量时自卸车副车架受力简化图5.15。
840mm G 912mm 2900mm 图5.15 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5.16），以便进行强度刚度及弯曲变形的校核。由图5.17，可以列方程组：
G B C
o
F0 F1 Fc
图5.16 副车架等效简支梁简图
F?OC?1F? B G?AC?O C （5.3） ?1F? BO G?AO?CF?OC （5.4） 可求得：
F0?G?AC?F1?BC （5.5）
OC43
=
4300?9.8?460?0.5?4300?9.8?840
4000 =4214N 即FO大小为4214N，方向与设定的方向相同。
可求得：
G?AO?F1?BOOC FC = （5.6）
=
4300?9.8?912?0.5?4300?9.8?3120
4000 =-2473.98N 即FC大小为2473.98N，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5.17。
G B FC o F0 F1
图5.17 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)?F0?124529.48 （0 M(X1)?F0X?124529.48X （0?X?912） （5.8） AB段 FQ(X2)?F0?G?63581 .（3912 M(X2)?F0X?G(X?91) （ 2?63581.32912 BC段 （ FQ(X3)?F0?G?F1?30474.3120 M(X3)?F0X?G(X?912)?44 G?(X?312)0 （5.12） 2 = 30474.08X-121897047 （3120?X?4000） 根据以上剪力和弯矩的求解，可以画出剪力及弯矩图5.18。 F(N) 124529.48 30474.1 X(mm) -63581.3 -26817917.4 X(mm) M(N·mm) 113570885.8 图5.18 副车架额定载荷时剪力及弯矩图 3、副车架强度刚度校核 对于塑性材料，其弯曲正应力强度条件为： ?max? Wz?Mmax????Wz （5.13） 由 Izymax （5.14） Mmayxmax （5.15） Iz 即有 ?max?式中 Mmax—梁内最大弯矩截面弯矩值； Wz—抗弯截面模量； Iz—梁截面对中性轴的惯性矩； 45
