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商用汽车车轮螺栓的强度分析

发布于:2016-02-07 15:23
强度分析

      车轮紧固螺栓是联接车桥和车轮的部件,主要功能是紧固车轮,有时也起定心作用。重型车车轮螺栓数目较多,一般用轮辐中心孔定心,车轮螺栓和螺母的设计要配合,螺纹直径、对边宽度等要适应车轮紧固要求,螺栓的强度分析要用标准验证方法加以验证,以达到规定的性能要求。汽车行驶时,汽车车轮承受汽车的重力、行驶中的滚动阻力,以及转弯时或在倾斜路面上产生的侧向力,汽车制动时还受到路面的制动力,随着车轮转动,路面对车轮产生的冲击力。相应地车轮螺栓、螺母也承受这些力,这些力构成车轮螺栓、螺母的交变循环应力。
      目前商用汽车车轮螺栓规格为M22x1.5,车轮螺栓材料为30Cr,屈服极限QS=785Mpa,螺纹直径d=22mm,螺距=1.5mm通常按照计算值的0.6倍作为实际应用的拧紧力矩,则实际拧紧力矩为M=552.18Nm。当汽车转向时,由于离心作用车辆发生侧倾,外侧车轮将受到一个路面反作用力和一个向心力。汽车行驶在倾斜路面上时,车辆也会侧倾,重力将产生一个与路面平行的分力。此两个力都是车轮螺栓承受的侧向力。车辆侧倾时车轮螺栓受力情况。
      以左侧车轮为例:当车辆右倾时,轮毅上部受挤,上方车轮螺栓受拉力小,下方车轮螺栓受拉力最大,当车辆左倾时,轮毅下部受挤,上方车轮螺栓受拉力最大,下方车轮螺栓受拉力小。车轮螺栓所受拉力计算:下面计算当车辆右倾极限情况下,左侧车轮螺栓所受的拉力,当车辆在30°横向斜坡路面上时,车轮螺栓所受的侧向力可以用公式计算得到。
      对目前商用车车轮螺栓强度进行了理论分析计算,而且对目前商用车车轮螺栓进行强度验证,从而为今后车轮螺栓的强度设计提供了理论依据。


                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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