【正文】 況下，桑塔納轎車(chē)的左轉(zhuǎn)向節(jié)從連接轉(zhuǎn)向節(jié)臂的桿部向右起，應(yīng)變?cè)龃?，且出現(xiàn)最小位移變形的地方就是與轉(zhuǎn)向節(jié)臂相連接的桿的頭部，值得一提的是與制動(dòng)鉗連接的桿部還受到未曾考慮的制動(dòng)力，因此該處的實(shí)際位移變形比上圖分析得略有增加。另外，與主銷(xiāo)連接的叉部是車(chē)輪在地面擺動(dòng)的軸線，因此強(qiáng)度要高，加工也需精確。 側(cè)滑工況當(dāng)汽車(chē)的前輪抱死而后輪滾動(dòng)時(shí)，設(shè)方向盤(pán)不動(dòng)，汽車(chē)受到偶然并且短暫的側(cè)向外力作用后，前軸會(huì)發(fā)生側(cè)向滑動(dòng)，而后軸未有側(cè)向滑動(dòng)，后軸中點(diǎn)速度的方向與汽車(chē)縱向軸方向一致。此時(shí)，汽車(chē)發(fā)生類(lèi)似轉(zhuǎn)彎的行駛運(yùn)動(dòng)。側(cè)向外力的作用方向可能向左也可能向右，因此側(cè)滑工況分為左側(cè)滑和右側(cè)滑。假設(shè)使汽車(chē)發(fā)生側(cè)滑的側(cè)向外力沿著汽車(chē)的橫向。在進(jìn)行側(cè)滑工況分析時(shí)也是將載荷加在圓形凸臺(tái)上，同樣也是采用均布載荷進(jìn)行加載。一、左側(cè)滑 由于我選取的是左轉(zhuǎn)向節(jié)，當(dāng)汽車(chē)前軸向左側(cè)滑時(shí)，汽車(chē)受到地面垂直向上的支撐力以及向左的側(cè)向外力。在進(jìn)行加載的時(shí)候應(yīng)注意側(cè)向外力作用在圓形凸臺(tái)上起著拉力的作用，因此在 ANSYS 軟件中要輸入負(fù)值，這里的負(fù)值僅僅表示作用力對(duì)于零件是拉力。加載后進(jìn)行分析計(jì)算同樣能夠得到汽車(chē)在左側(cè)滑的工況下轉(zhuǎn)向節(jié)的變形后的幾何形狀和未變形的輪廓圖、等效應(yīng)力場(chǎng)分布等值線圖以及等效應(yīng)變等值線圖。即下面所列的圖 、圖 和圖 。圖 變形后的幾何形狀和未變形的輪圖 等效應(yīng)力場(chǎng)分布等值線圖圖 等效應(yīng)變等值線圖二、右側(cè)滑 右側(cè)滑工況與左側(cè)滑工況類(lèi)似，只是使得汽車(chē)發(fā)生側(cè)滑的側(cè)向外力向右橫向作用于車(chē)輪上。載荷的加載與左側(cè)滑工況也是相仿的，只是載荷全部是壓力，在 ANSYS 軟件中加載是均采用正值。經(jīng)分析計(jì)算后也可得到四張圖片。即轉(zhuǎn)向節(jié)的變形后的幾何形狀和未變形的輪廓圖 、等效應(yīng)力場(chǎng)分布等值線圖 以及等效應(yīng)變等值線圖 。圖 變形后的幾何形狀和未變形的輪廓圖圖 等效應(yīng)力場(chǎng)分布等值線圖 等效應(yīng)變等值線圖 越過(guò)不平路面工況當(dāng)汽車(chē)行駛在凹凸不平的路面上時(shí)，或者越過(guò)障礙時(shí)所受的力會(huì)發(fā)生變化?？v向的力不見(jiàn)了，同時(shí)假設(shè)車(chē)輪始終正方向向前行駛，則此時(shí)也不存在側(cè)向作用力。因此轉(zhuǎn)向節(jié)只受到垂直方向的作用力。在進(jìn)行載荷加載時(shí)只需將垂直方向的作用力均布在圓形凸臺(tái)上。由此分析計(jì)算得出圖 轉(zhuǎn)向節(jié)的變形后的幾何形狀和未變形的輪廓圖、圖 等效應(yīng)力場(chǎng)分布等值線圖以及圖 等效應(yīng)變等值線圖。圖 變形后的幾何形狀和未變形的輪廓圖圖 等效應(yīng)力場(chǎng)分布等值線圖圖 等效應(yīng)變等值線圖縱向比較各工況下的等效應(yīng)力場(chǎng)分布等值線圖和等效應(yīng)變等值線圖，可以看出應(yīng)力與應(yīng)變線圖相似，這也驗(yàn)證了材料力學(xué)上的胡克定律，即 1678 年羅伯特胡克發(fā)現(xiàn)的桿橫截面上的正應(yīng)力與由其引起的縱向應(yīng)變成比例，這個(gè)比例常數(shù)就是材料的彈性模量 。]5[橫向比較圖 、圖 、圖 和圖 ，即轉(zhuǎn)向節(jié)在各種工況下變形后的幾何形狀和未變形的輪廓圖。轉(zhuǎn)向節(jié)在各種工況下的變形基本相同，整體變形都比較大而且變形方向與力的作用方向有密切關(guān)系。橫向比較以上等效應(yīng)變等值線圖可以發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)向節(jié)在各工況下應(yīng)變分布沒(méi)有太大的區(qū)別，而且可以發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)向節(jié)在各個(gè)工況下應(yīng)變分布變化較大，但這只是相對(duì)于約束而言的，本文的計(jì)算僅針對(duì)轉(zhuǎn)向節(jié)本身，雖然其量值的數(shù)量級(jí)很小，但是在本分析中對(duì)載荷的加載采用了適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化，即將作用力平均分布在面上進(jìn)行加載，而現(xiàn)實(shí)中并不是這種理想狀況，轉(zhuǎn)向節(jié)的圓柱凸臺(tái)受力并不均勻，如果要使分析接近與現(xiàn)實(shí)情況，則在加工轉(zhuǎn)向節(jié)的時(shí)候尤其注意圓形凸臺(tái)的加工，保證其圓柱度，這樣才能更好的與車(chē)輪配合，使得受力更好的均布在圓柱凸臺(tái)上。橫向比較三種工況下的等效應(yīng)力場(chǎng)分布等值線圖，可以看出應(yīng)力最大的是右側(cè)滑工況達(dá)到 297MPa，最小的是在緊急制動(dòng)工況下的 147MPa。此外轉(zhuǎn)向節(jié)在各個(gè)工況下的應(yīng)力分布存在共同點(diǎn)，即是應(yīng)力分布均勻，但其量值較大，并且均有局部應(yīng)力集中的現(xiàn)象。值得慶幸的是應(yīng)力最大的地方的應(yīng)力量值比材料的屈服極限和許用應(yīng)力都小。從圖中可以看出應(yīng)力集中在與轉(zhuǎn)向節(jié)臂相連接的桿部，考慮到轉(zhuǎn)向節(jié)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，形狀變化大，加工工藝難，尤其是與主銷(xiāo)連接的叉部是轉(zhuǎn)向節(jié)加工過(guò)程中最難的，故應(yīng)注意保證其制造質(zhì)量?？傮w說(shuō)來(lái)該轉(zhuǎn)向節(jié)能夠滿足車(chē)輛的使用要求。但是轉(zhuǎn)向節(jié)結(jié)構(gòu)工作范圍屬于交變應(yīng)力狀態(tài)，嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō)，其分析應(yīng)從疲勞分析著手，此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中未進(jìn)行疲勞分析，僅僅通過(guò)考慮疲勞系數(shù)的形式加以討論 。]3[結(jié) 論本設(shè)計(jì)利用 ANSYS 軟件對(duì)轉(zhuǎn)向節(jié)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行了有限元計(jì)算，并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了分析。通過(guò)分析可知，有限元法可以較全面地對(duì)汽車(chē)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，在設(shè)計(jì)制造之前進(jìn)分析能顯著減少設(shè)計(jì)與制造費(fèi)用，增強(qiáng)對(duì)所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的信心，大大減少昂貴的樣機(jī)數(shù)量與花費(fèi)。有限元法在汽車(chē)零部件設(shè)計(jì)和整車(chē)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模態(tài)分析等領(lǐng)域必將具有廣闊的應(yīng)用前景。對(duì)于本論文中所分析的轉(zhuǎn)向節(jié)，由于是自己通過(guò)在實(shí)驗(yàn)室觀察以及在圖書(shū)館收集資料后根據(jù)桑塔納 3000 的整車(chē)參數(shù)所建立的模型，經(jīng)有限元分析后發(fā)現(xiàn)模型的部分結(jié)構(gòu)不夠優(yōu)化，雖然在以上三種工況下分析轉(zhuǎn)向節(jié)結(jié)構(gòu)的最大應(yīng)力均未超過(guò)材料的許用應(yīng)力。但是在實(shí)際的生產(chǎn)和使用過(guò)程中，工況復(fù)雜多變，因此還必須對(duì)轉(zhuǎn)向節(jié)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，使其可靠性能更高。就本設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)向節(jié)在三種工況下的最大應(yīng)力出現(xiàn)在與轉(zhuǎn)向節(jié)臂連接的桿部，所以應(yīng)對(duì)此桿部進(jìn)行結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，修改的措施是將桿部的寬度變寬，在桿部與凸臺(tái)連接的地方應(yīng)使用圓弧過(guò)渡連接，在接近凸臺(tái)的桿部的根部做兩個(gè)斜肋支撐在凸臺(tái)上以加強(qiáng)其強(qiáng)度。致 謝在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，江淮汽車(chē)股份有限公司的楊士欽工程師給了我畢業(yè)設(shè)計(jì)的基本資料，在這里我要感謝楊工程師對(duì)我的幫助。另外，我要感謝實(shí)驗(yàn)室的唐永琪老師，唐老師悉心的給我講解轉(zhuǎn)向節(jié)的結(jié)構(gòu)、作用及其相關(guān)制造技術(shù)。我還要感謝我的同學(xué)和室友給我的幫助和支持。最重要的是在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，盧劍偉老師全程輔導(dǎo)我，幫助我更好的理解畢業(yè)設(shè)計(jì)的思想和目的，幫助我理解畢業(yè)設(shè)計(jì)的思路，盧老師就像那迷霧中的燈塔，給我指明了正確的前進(jìn)方向，使我在畢業(yè)設(shè)計(jì)中避免一些不必要的錯(cuò)誤。在每周一次的會(huì)面中盧老師幫助我解決了不少具體問(wèn)題。他的態(tài)度嚴(yán)謹(jǐn)，要求嚴(yán)格，這就保證了我畢業(yè)設(shè)計(jì)的速度和質(zhì)量。在這里我要感謝盧老師孜孜不倦的教導(dǎo)和鼓勵(lì)。[參考文獻(xiàn)][1] 4 :機(jī)械工業(yè)出版社,2022.[2] ：人民交通出版社，2022.[3] ：人民交通出版社，2022.[4] ：機(jī)械工業(yè)出版社，2022.[5] ：機(jī)械工業(yè)出版社，2022.[6] ：中國(guó)水利水電出版社,2022.[7] Saeed ：電子工業(yè)出版社，2022.[8] (下冊(cè)).第 2 ：機(jī)械工業(yè)出版社，2022.[9] 4 ：機(jī)械工業(yè)出版社，2022.[10] （第二分冊(cè)）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1979.[11] ：機(jī)械工業(yè)出版社，2022.[12] ：合肥工業(yè)大學(xué)出版社，2022.[13] ，