工字梁前桥的静力学及振动分析

2021-10-04张泽强

农业装备与车辆工程 2021年9期

张泽强

（200093 上海市上海理工大学）

0 引言

汽车前桥作为汽车行驶系统的核心部件，其承受车身的垂向载荷，传递车轮各向载荷和力矩，并利用转向节使车轮偏转从而控制汽车转向，以满足汽车在各种工况下承重和转向的需求[1]。前桥总成由工字梁前桥、制动鼓、转向节和轮毂等零部件构成，各零件关联形成整体，要求其具有全面可靠的性能。工字梁前桥是汽车行驶过程中的重要承载部件，由于行驶过程中的工作环境变化较大，经常需要承受多种工况的交变载荷及动载荷，所以在汽车行驶过程中可能会受到破坏，甚至可能影响驾驶时的安全性。由此可知，对前桥进行模态分析，在此基础上得出其固有频率和振型，为分析其固有频率和外界激励以及人体共振频率的耦合情况提供判别依据，对提高汽车安全性和舒适性具有重要意义。

1 前桥构造与静力学分析

1.1 前桥构造

汽车的车桥分为前桥和后桥两种[2]。车桥是汽车车身的重要承载部件，通过板簧悬架系统与车架连接，左右两端安装有转向节和轮毂是转向系统的重要构件。前桥承受汽车坐标系 x，y，z全向的力和力矩作用。前桥总成主要由前梁、制动鼓、轮毂轴承、转向节臂、转向节、衬套、主销和轮毂等零部件构成，各部分零件以机械方式连接，相互作用，相互配合，从而实现汽车的承载、转向、制动等功能。图1 是前桥总成结构示意图。