1、 课程设计-HZ140TR2后置旅游车底盘车架 一.设计目的 本课程设计的目的是在于系统学习完材料力学之后, 能结合工程中的 实际问题,运用材料力学的基本理论和计算方法,独立的计算工程中的 典型零部件,以达到综合运用材料力学的知识解决实际问题的目的。同 时,可以使学生将材料力学的理论和现代计算方法及手段融为一体。既 从整体上掌握了基本理论和现代的计算方法,又提高了分析问题、解决 问题的能力,又为后继课程(零件、专业课等)打下基础,并初步掌握 工程中的设计思想和设计方法,对实际工作能力有所提高。具体的有以 下六项: 1. 使学生的材料力学知识系统化完整化; 2. 在全面复习的基础上,运用材料力学
2、知识解决工程中的实际问题; 3. 由于选题力求结合专业实际, 因而课程设计可以把材料力学知识与专 业需要结合起来; 4. 综合运用以前所学习的各门课程的知识, 使相关学科的只是有机的联 系起来; 5. 初步了解和掌握工程实践中的设计思想和设计方法; 6. 为后续课程的教学打下基础。 二,设计题目 HZ140TR2 后置旅游车底盘车架简化后如下图所示。 满载时,前部受FA重力作用,后部FB受到重力作用,乘客区均布载荷为 (含部分车身重),梁为变截面梁。计算过程重忽略圆角的影响。并把 梁抽象为等厚度闭口薄壁矩形截面的阶梯梁。 材料的弹性模量E、 许用应 力及有关数据由下面数表给出。 1.计算前簧固
3、定端C处,前簧滑板D处、后簧固定端F处、后簧滑板G处的 支反力。 2.画出车架的内力图。 3.画出各截面上弯曲正应力最大值沿轴线方向的变化曲线。 4.用能量法求出车架最大挠度fmax的值及所发生的截面,画出车架挠曲线 的大致形状。 5.若壁厚t不变,取h/b=1.5,按等截面梁重新设计车架截面尺寸。 三,设计计算过程 以下计算q=16000N/m FA=2680N F B=5300N 1, 计算前簧固定端C处,前簧滑板D处,后簧固定端F处,后簧滑板G 处的支座反力。由题意和图形克制,此结构为三次超静定,由于 水平方向力为零,故可化为二次超静定。如图0, 去掉C处的约束, 建立静定基: (图0)
4、 由于C处的竖直位移为零, 所以有f0=0;分别作出FA,FB,FC,FG,q单独作用下 引起的弯矩图,并作出C点单位力作用下的弯矩图,利用公式,对弯矩图 的每一个部分分别应用图乘法,然后求出其总和。于是可得: Fa单独作用(图1) (图1) q单独作用(图2) (图2) Fc单独作用(图3) (图3) Fb单独作用(图4) (图4) Fg单独作用(图5) (图5) 作用在C点的单位力单独作用(图6) (图6) 由所画图形,结合图乘法,即图1,2,3,4,5分别于图6相乘可得: 1= = 2= - 3= = 4= = 5= = C=1+2+34+5=0 所以: 1.3Fg+4Fc=67727.32 1 同理,在G点加载一单位力,作出其力矩图(图7) (图7) 将图15分别和图7图乘可得: 1= (-1)= 2= = 3= = 4= 5= G=1+2+3+4+5=0 所以: 1.3FC+4FG=9201