姚 健

（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽 合肥 230601）

引言

窄体专用车底盘前轴最大承载能力为2t，已不满足市场发展，需开发一款适合承载能力强、安全系数高的2.5t 前轴。前轴是前桥总成中重要的工作部件，其寿命直接影响汽车可靠性，前轴强度分析是正向设计中非常重要的部分，校核前轴的设计是否满足使用要求，为后续设计提供依据。准确合理的建立前轴数学模型，是前轴强度分析的基础。本论文的主要目的就是在经初步建立的2.5t 前轴模型基础上，计算2.5t 前轴强度是否满足在各种复杂工况下的使用要求，为产品后续设计及改进提供理论依据，从而降低产品设计风险。

1 建立二维模型

图1 2.5t 前轴二维图

2 前轴强度分析计算

2.1 前轴强度分析理论计算所需技术参数

对于2.5t 前轴强度分析，主要计算前轴中间位置和板簧托板位置截面的工作应力，前轴主要承受弯曲应力和扭转应力。在进行前轴强度分析之前首先计算相应截面的抗弯截面模量和抗扭截面模量。

2.1.1 抗弯截面模量的理论计算

钢托位置截面参数：a=25 b=40 c=14 B=130 C=14 h=62 H=90

中间位置截面参数：a=14 b=74 c=14.5 B=74 C=14.5 h=40 H=69

在计算抗弯截面模量之前，首先要计算形心的位置。

钢托截面形心到下端的距离：

中间截面形心到下端的距离：y1'=34.5

钢托截面形心到上端的距离：

钢托截面形心到上端的距离：

计算垂直方向的惯性矩Iv、Iv'和水平方向的惯性矩Ih、Ih'。

钢托截面垂直方向的惯性矩Iv：

中间截面垂直方向的惯性矩：Iv'=1631139

钢托截面水平方向的惯性矩：

中间截面水平方向的惯性矩：Ih'=988438