【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 力、分別為 式中，、――為內(nèi)、外側(cè)車(chē)輪的地面垂直反力； ――車(chē)輪滾動(dòng)半徑， ； ――側(cè)滑時(shí)的附著系數(shù) ； ――輪胎中心平面到板簧座之間的橫向距離， ； 得： 有 ， ， 在側(cè)應(yīng)力最大時(shí)，橋殼內(nèi)外板簧座處的斷面的彎曲應(yīng)力、均符合要求。 （ 3）當(dāng)汽車(chē)通過(guò)不平路面時(shí)，危險(xiǎn)截面的彎曲應(yīng)力為： 式中 ，――動(dòng)載系數(shù)， 取； 則 ；； 汽車(chē)通過(guò)不平路面時(shí)， 危險(xiǎn)截面的彎曲應(yīng)力符合要求。 橋殼的許用彎曲應(yīng)力為 300~500 Mpa，許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為 150~400 Mpa?？慑戣T鐵橋殼取較小值，鋼板沖壓焊接橋殼取最大值。這里是鋼板沖壓焊接橋殼，所以取最大值，即許用彎曲應(yīng)力 ， 。第五章 輪胎的選取 輪胎與車(chē)輪應(yīng)滿足的基本要求 輪胎即車(chē)輪用來(lái)支撐汽車(chē)，承受汽車(chē)重力，在車(chē)橋 軸 與地面之間傳力，駕駛?cè)藛T經(jīng)操縱轉(zhuǎn)向輪可實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)方向的控制。 輪胎及車(chē)輪對(duì)汽車(chē)有許多重要性能，包括動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、通過(guò)性、操縱穩(wěn)定性、制動(dòng)性及行駛安全性和汽車(chē)運(yùn)動(dòng)方向的控制。 輪 胎及車(chē)輪部件應(yīng)滿足下屬基本要求：足夠的負(fù)荷能力和速度能力；較小的滾動(dòng)阻力和行駛噪聲；良好的均與性和質(zhì)量平衡性；耐磨損、耐老化、抗扎刺和良好的氣密性；質(zhì)量小、價(jià)格低、拆裝方便、互換性好。 輪胎的分類 輪胎可以按胎體結(jié)構(gòu)、簾線材料、用途、胎面花紋、斷面形狀、氣密方式不同等進(jìn)行分類如下： 輪胎的特點(diǎn)與選用 子午線輪胎的特點(diǎn)是滾動(dòng)阻力小、溫升低、胎體緩沖性能和路面附著性能都比斜交輪胎要好，裝車(chē)后油耗低、耐磨損壽命長(zhǎng)、高速性能好（圖 51），因此，適應(yīng)現(xiàn)代汽車(chē)對(duì)安全、高速、低油耗的發(fā)展要求，是汽車(chē)設(shè) 計(jì)時(shí)首選的輪胎。子午線輪胎也有制造困難、造價(jià)不如斜交輪胎低和不易翻修等特點(diǎn)。 圖 51 常在高速條件下行駛的汽車(chē)，適合選用強(qiáng)度高、導(dǎo)熱性好的鋼絲簾線輪胎。鋼絲簾線僅能做子午線輪胎。相對(duì)汽車(chē)常在低速條件下行駛時(shí)，可以選用尼龍、聚酯、人造絲等人造材料做簾線制造的輪胎。斜交輪胎多用上述材料制造。 低斷面輪胎的胎面寬平、側(cè)面剛性大、附著能力強(qiáng)、散熱良好、高速行駛穩(wěn)定性好。 無(wú)內(nèi)胎輪胎的平衡性良好、發(fā)熱少、刺扎后不易快速失氣、高速行駛安全性能良好。 乘用輪胎既是子午線結(jié)構(gòu)，又是低斷面、無(wú)內(nèi)胎輪胎并具備它們的各自優(yōu)點(diǎn)。商用輪胎尺寸大、胎體厚、簾線層級(jí)多、承載能力強(qiáng)。非公路用輪胎附著性好，胎面耐刺扎，適用于在惡劣條件下使用，用于公路行駛時(shí)耗油量增加，噪聲大。 輪胎的胎面花紋對(duì)滾動(dòng)阻力、附著能力、耐磨性及噪聲有影響。公路花紋輪胎滾動(dòng)阻力小、噪聲小，適用在鋪裝路面上使用。其中，縱向花紋輪胎適用于良好路面，橫向花紋輪胎適用于土石路面。越野花紋輪胎附著性能良好，適用于在壞路面或無(wú)路地帶使用。混合花紋輪胎適用于使用路面條件變化不定的場(chǎng)合。圖52 為幾種典型胎面花紋示例。 圖 62 隨輪胎氣壓的增加，其承載能力也越強(qiáng)；但輪胎的附著能 力下降，振動(dòng)頻率增加，乘坐舒適性和安全性變壞，對(duì)路面及汽車(chē)也有不良作用。標(biāo)注輪胎不僅對(duì)外形尺寸，而且對(duì)使用氣壓也有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。為了使用安全和滿足舒適性要求，乘用車(chē)輪胎的使用氣壓不應(yīng)高于所選輪胎規(guī)定符合下限氣壓的 80%；而商用車(chē)輪胎的使用氣壓可接近選定輪胎層級(jí)所限定的氣壓?？紤]到操縱穩(wěn)定性的需求，前輪輪胎氣壓應(yīng)低于后輪的輪胎氣壓。 簾線層級(jí)越高，輪胎的承載能力也越強(qiáng)，并有與輪胎氣壓增加相似的缺點(diǎn)。 汽車(chē)行駛速度也影響輪胎負(fù)荷能力，車(chē)速高輪胎的發(fā)熱量增加。溫度升高，易使胎面與輪胎簾線層脫落。這不僅使輪胎壽命降低， 也會(huì)引發(fā)交通事故。子午線、無(wú)內(nèi)胎、低斷面的輪胎工作時(shí)發(fā)熱少、導(dǎo)熱好、散熱迅速。因而溫度低，有良好的速度特性。選取時(shí)，應(yīng)使選用輪胎的速度級(jí)別所限定的最高使用速度大于所設(shè)計(jì)汽車(chē)的最高車(chē)速。為了滿足不同乘用車(chē)對(duì)輪胎速度能力的需求，將輪胎的速度能力分級(jí)，譬如在 70210km/h 之間，按每 10km/h 分為一級(jí)；具有更高速度能力的輪胎，用來(lái)分級(jí)的速度更大些。 輪胎是專業(yè)化生產(chǎn)廠制造，并具有高度的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化特點(diǎn)。輪胎的外直徑、斷面寬、斷面高寬比、配用輪輞名義直徑、輪輞輪廓形式及規(guī)格、胎面花紋形式及深度、額定負(fù)荷下的半 徑等尺寸特性和負(fù)荷指數(shù)可查 GB/T2977199GB/T2978199 GB/T9743199 GB97441997 等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 輪胎的選型及尺寸參數(shù) 根據(jù)以上所述及參閱國(guó)標(biāo)選取輪胎型號(hào)為 P215/80R16，輪轂類型為。 其中 215 是指胎寬為 215mm， 80 是輪胎高寬比，即胎高 /寬比為 80% 16 為輪轂直徑， 16 in 輪胎尺寸如下 輪輞直徑： d mm 輪輞寬度： 127 mm 輪胎寬度： B 215 mm 輪胎高度： h 172 mm 車(chē)輪直徑： D d+2h mm 滾動(dòng)半徑： mm F――計(jì)算常熟，子午線輪胎 F 第六章 運(yùn)用 CITIA 進(jìn)行建模 CITIA 的介紹 CATIA 是法國(guó)達(dá)索公司的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)旗艦解決方案。作為 PLM 協(xié)同解決方案的一個(gè)重要組成部分，它可以幫助制造廠商設(shè)計(jì)他們未來(lái)的產(chǎn)品，并支持從項(xiàng)目前階段、具體的設(shè)計(jì)、分析、模擬、組裝到維護(hù)在內(nèi)的全部工業(yè)設(shè)計(jì)流程 CATIA V5版本是 IBM 和達(dá)索系統(tǒng)公司長(zhǎng)期以來(lái)在為數(shù)字化企業(yè)服務(wù)過(guò)程中不斷探索的結(jié)晶。圍繞數(shù)字化產(chǎn)品和電子商務(wù)集成概念進(jìn)行系統(tǒng)結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)的 CATIA V5 版本，可為數(shù)字化企業(yè)建立一個(gè)針對(duì)產(chǎn)品整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程的工作環(huán)境。在這個(gè)環(huán)境中，可以對(duì)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程的各個(gè)方面進(jìn)行仿真，并能夠?qū)崿F(xiàn)工程人員和非工程人員之間的電子通信。產(chǎn)品整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程包括概念設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、工程分析、成品定義和制造乃至成品在整個(gè)生命周期中的使用和維護(hù)。 CATIA V5 版本具有： （ 1 重新構(gòu)造的新一代體系結(jié)構(gòu) 為確保 CATIA 產(chǎn)品系列的發(fā)展， CATIA V5 新的體系結(jié)構(gòu)突破傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)，采用了新一代的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，可快速地適應(yīng)企業(yè)的業(yè)務(wù)發(fā)展需求，使客戶具有更大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。 （ 2 支持不同應(yīng)用層次的可擴(kuò)充性 CATIA V5 對(duì)于開(kāi)發(fā)過(guò)程、功能和硬件平臺(tái)可以進(jìn)行靈活的搭配組合，可為產(chǎn)品開(kāi)發(fā)鏈中的每個(gè)專業(yè)成員配置最合理的解決方案。允許任意配置的解決方案可滿足從最小的供貨商到最大的跨國(guó)公司的需要。 （ 3 與 NT 和 UNIX 硬件平臺(tái)的獨(dú)立性 CATIA V5 是在 Windows NT 平臺(tái)和 UNIX 平臺(tái)上開(kāi)發(fā)完成的，并在所有所支持的硬件平臺(tái)上具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)、功能、版本發(fā)放日期、操作環(huán)境和應(yīng)用支持。CATIA V5 在 Windows 平臺(tái)的應(yīng)用可使設(shè)計(jì)師更加簡(jiǎn)便地同辦公應(yīng)用系統(tǒng)共享數(shù)據(jù)；而 UNIX 平臺(tái)上 NT 風(fēng)格的用戶界面，可使用戶在 UNIX 平臺(tái)上高效地處理復(fù)雜的工作。 （ 4 專用知識(shí)的捕捉和重復(fù)使用 CATIA V5 結(jié)合了顯式知識(shí)規(guī)則的優(yōu)點(diǎn)，可在設(shè)計(jì)過(guò)程中交互式捕捉設(shè)計(jì)意圖，定義產(chǎn)品的性能和變化。隱式的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)變成了顯式的專用知識(shí)，提高了設(shè)計(jì)的自動(dòng)化程度，降低了設(shè)計(jì)錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)。 CATIA V4 和 V5 具有兼容性，兩個(gè)系統(tǒng)可并行使用。對(duì)于現(xiàn)有的 CATIA V4用戶， V5 年引領(lǐng)他們邁向 NT 世界。對(duì)于新的 CATIA V5 客戶，可充分利用 CATIA V4 成熟的后續(xù)應(yīng)用產(chǎn)品，組成一個(gè)完整的產(chǎn)品開(kāi)發(fā) 環(huán)境。 CATIA 擁有遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于其競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的曲面設(shè)計(jì)模塊，在此有必要介 （ 1 Generic Shape Design, GSD，創(chuàng)成式造型，非常完整的曲線操作工具 和最基礎(chǔ)的曲面構(gòu)造工具，除了可以完成所以曲線操作以外，可以完成拉伸，旋轉(zhuǎn)，掃描，邊界填補(bǔ)，橋接，修補(bǔ)碎片，拼接，凸點(diǎn)，裁剪，光順，投影和高級(jí)投影，倒角等功能，連續(xù)性最高達(dá)到 G2，生成封閉片體 Volume，完全達(dá)到普通三維 CAD 軟件曲面造型功能，比如 Pro/E。完全參數(shù)化操作。 2 Free Style Surface, FSS, 自 由風(fēng)格造型，幾乎完全非參。除了包括GSD 中的所有功能以外，還可完成諸如曲面控制點(diǎn)（可實(shí)現(xiàn)多曲面到整個(gè)產(chǎn)品外形同步調(diào)整控制點(diǎn)、變形），自由約束邊界，去除參數(shù)，達(dá)到汽車(chē) A 面標(biāo)準(zhǔn)的曲面橋接、倒角、光順等功能，所有命令都可以非常輕松的達(dá)到 G2。憑借 GSD 和FSS， CATIA 曲面功能已經(jīng)超越了所有 CAD 軟件，甚至同為汽車(chē)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的UG NX。 3 Automotive Class A, ACA，汽車(chē) A 級(jí)曲面，完全非參，此模塊提供了強(qiáng)大的曲線曲面編輯功能，和無(wú)比強(qiáng)大的一鍵曲面光順功能。幾乎所有 命令可達(dá)到 G3，而且不破壞原有光順外形。可實(shí)現(xiàn)多曲面甚至整個(gè)產(chǎn)品外形的同步曲面操作（控制點(diǎn)拖動(dòng)，光順，倒角等）。對(duì)于豐田等對(duì) A 級(jí)曲面要求近乎瘋狂（全G3 連續(xù)等）的要求，可應(yīng)付自如。目前只有純?cè)煨蛙浖热?Alias, Rinho 可以達(dá)到這個(gè)高度，卻達(dá)不到 CATIA 的高精度。 4 FreeStyle Sketch Tracer， FST 5 Digitized Shape Editor， DSmesh小三角片體。完全非參。 6 Quick Surface Reconstruction, 快速 曲面重構(gòu)，根據(jù)輸入的點(diǎn)云數(shù)據(jù)或者 mesh 以后的小三角片體，提供各種方式生成曲線，以供曲面造型，完全非參。 7 Shape Sculpter, 小三角片體外形編輯，可以對(duì)小三角片體進(jìn)行各種操作，功能幾乎強(qiáng)大到與 CATIA 曲面操作相同，完全非參。 8 Automotive BIW Fastening，汽車(chē)白車(chē)身緊固，設(shè)計(jì)汽車(chē)白車(chē)身各鈑金件之間的焊接方式和焊接幾何尺寸。 9 Image amp。 Shape，可以像捏橡皮泥一樣拖動(dòng)，拉伸，扭轉(zhuǎn)產(chǎn)品外形、增加“橡皮泥塊”等方式以達(dá)到理想的設(shè)計(jì) 外形?？梢詷O其快速的完成產(chǎn)品外形概念設(shè)計(jì)。 19 包括在 Shape design amp。 Styling 模塊中 10 Healing Assistant，一個(gè)極其強(qiáng)大的曲面縫補(bǔ)工具，可以將各種破面缺陷自動(dòng)找出并縫補(bǔ)。 CATIA 比較廣泛的用于汽車(chē)、航空航天、輪船、軍工、儀器儀表、建筑工程、電氣管道、通信等方方面面。最大的客戶有：通用（同時(shí)使用 UG），波音麥道，空客，福特，大眾，戴克，寶馬，沃爾沃，標(biāo)致雪鐵龍，豐田，本田，雷諾，達(dá)索飛機(jī)，菲亞特，三菱汽車(chē)，西門(mén)子，博世，現(xiàn)代，起亞，中國(guó)的上汽， 一汽，東風(fēng)等大公司。歐盟以及其成員國(guó)軍方，美國(guó)軍方都是其忠實(shí)的用戶。 CATIA 是汽車(chē)工業(yè)的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，是歐洲、北美和亞洲頂尖汽車(chē)制造商所用的核心系統(tǒng)。 CATIA 在造型風(fēng)格、車(chē)身及引擎設(shè)計(jì)等方面具有獨(dú)特的長(zhǎng)處，為各種車(chē)輛的設(shè)計(jì)和制造提供了端對(duì)端（ end to end ）的解決方案。 CATIA 涉及產(chǎn)品、加工和人三個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域。 CATIA 的可伸縮性和并行工程能力可顯著縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。 一級(jí)方程式賽車(chē)、跑車(chē)、轎車(chē)、卡車(chē)、商用車(chē)、有軌電車(chē)、地鐵列車(chē)、高速列車(chē)，各種車(chē)輛在 CATIA 上都可以作為數(shù)字化產(chǎn)品，在數(shù)字化 工廠內(nèi)，通過(guò)數(shù)字化流程，進(jìn)行數(shù)字化工程實(shí)施。 CATIA 的技術(shù)在汽車(chē)工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)是無(wú)人可及的，并且被各國(guó)的汽車(chē)零部件供應(yīng)商所認(rèn)可。從近來(lái)一些著名汽車(chē)制造商所做的采購(gòu)決定，如 Renault、 Toyota、 Karman 、 Volvo、 ChryslerScania 是居于世界領(lǐng)先地位的卡車(chē)制造商，總部位于瑞典。其卡車(chē)年產(chǎn)量超過(guò) 50， 00025，000Scania 公司借助于 CITIA 系統(tǒng)，已經(jīng)將卡車(chē)零部件減少了一半?，F(xiàn)在， Scania 公司在整個(gè)卡車(chē)研制開(kāi)發(fā)過(guò)程中，使用更多的分析仿真，以縮短開(kāi)發(fā)周期，提高卡車(chē)的性能和維 護(hù)性。 CITIA 系統(tǒng)是 CITIA 公司的主要 CAD/CAM 系統(tǒng)，全部用于卡車(chē)系統(tǒng)和零部件的設(shè)計(jì)。通過(guò)應(yīng)用這些新的設(shè)計(jì)工具，如發(fā)動(dòng)機(jī)和車(chē)身底盤(pán)部門(mén) CITIA 系統(tǒng)創(chuàng)成式零部件應(yīng)力分析的應(yīng)用，支持開(kāi)發(fā)過(guò)程中的重復(fù)使用等應(yīng)用，公司已取得了良好的投資回報(bào)?，F(xiàn)在，為了進(jìn)一步提高產(chǎn)品的性能， Scania 公司在整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程中，正在推廣設(shè)計(jì)師、分析師和檢驗(yàn)部門(mén)更加緊密地協(xié)同工作方式。這種協(xié)調(diào)工作方式可使 Scania 公司更具市場(chǎng)應(yīng)變能力，同時(shí)又能從物理樣機(jī)和虛擬數(shù)字化樣機(jī)中不斷積累產(chǎn)品知識(shí)。 CITIA 建模過(guò) 程 車(chē)橋的建模 .1 橋殼得建模 Step 1. 【草圖】→選取 xy 面為草圖面，繪制出二維剖面圖。然后【退出工作臺(tái)】，【凸臺(tái)】生成放置主減速器的圓環(huán)殼體。 Step 2. 使用【凸臺(tái)】，【凹槽】，【多截面實(shí)體】命令生成半殼體 Step 3. 使用【凸臺(tái)】，【凹槽】，【鏡像】命令生成鋼板彈簧支座。 Step 4. 使用【旋轉(zhuǎn)體】，【旋轉(zhuǎn)槽】命令生成球形殼 Step 5. 使用【倒圓角】命令完成倒圓角特征創(chuàng)建。如圖 61 圖 61 .2 主減速器前蓋的建模 Step 1. 使用【旋轉(zhuǎn)體】，【旋轉(zhuǎn)槽】命令生成基本形狀 Step 2. 使用【凹槽】生成一個(gè)孔 Step 3. 使用【圓弧陣列】完成六個(gè)孔的創(chuàng)建 Step 4. 使用【平面】創(chuàng)建一個(gè)繞 zx 平面法線旋轉(zhuǎn)的平面，并在此平面上【加