各种车架结构

前言：首先声明，这篇讲述车架结构的文章并非什么学术性的文章，只是以笔者所知转为文字，让各位读者了解目前小汽车的基本构造，毕竟无敌网涉足的是汽车改装，各位看官只需了解到车架大致的结构便可以了。

一辆汽车的灵魂是什么？相信许多读者会不加思考的便会回答是引擎，不错，作为消费者，在考虑购买汽车时首先想到的也是引擎，它的排气量是多少，它的功率是多少等等。但实际上，汽车除了引擎系统及其传动系统外，悬挂形式、车架结构往往会被忽略。笔者觉得，一辆汽车的好坏，除了其动力系统外，车架才是重点要挑选的，它直接关系到整辆车的行驶状态控制、耐用性、动力输出效率等。在我们充分地了解了引擎等相关部分的知识后，对于其各个系统的载体，车架的知识也是时候划入我们的视野了。

如果说引擎是汽车的灵魂，那车架必然就是发肤。

此主题相关图片如下：

车厂设计车架时，会使用不同的颜色去代表单独的构件或者各个部分

所受的力，从图中可以发现一个一体化车架是由众多的冲压件构成的。

汽车发明于1886年，最初的形式只是来自当时的房式马车的结构，也就是最古老的一种车架设计，经过百余年的发展，特别是第二次世界大战后，车架设计技术发生了翻天复地的

发展，现代汽车也逐渐变得越来越理智了。二十一世纪的今天，市场上能被我们认识的车架结构，主要分为四个大类：最被广泛使用的是一体化式车架结构，英文为Monocoque，目前市场上绝大部分的车型都采用此种结构；第二种则是最为古老的一种，俗称的阵式车架结构，英文为Ladder

Chassis，也可以称为梯阵式车架，目前所有的硬派越野车和部分的SUV仍使用此种结构设计；第三种是已经非常罕见的骨干式车架，英文为Backbone Chassis，曾经在历史名车栏目中介绍过的TOYOTA 2000GT便是这次结构；最后一种便是空间管阵式车架，英文为Space Frame，传统意义上的空间管阵式车架因为其制作过程特殊，所以只能生存于那些贵价的超级跑车上，而随着科技的发展，部分量产车也开始尝试进行变通而采用，毕竟其优秀的力学结构是其他结构很难取代的。

此主题相关图片如下：

F50设计时的设计图，它采用碳纤维一体化车架设计，是最为顶级的车架设计概念。

虽然看似简单地将地球上的民用小车所使用的车架结构分为四个大类，但实际上远不是那么简单，四种大类的下面有些又各自分出了一些衍生结构，以下，我们便一一进行简述。

（一）阵式车架

阵式车架由来以久，也不是汽车所特有的结构，它应该源自人类历史古老的马车，后来才被应用到这种现代交通工具上的。无敌网没有怎么介绍过那些硬派的越野车，例如旧款的Pajero、陆地巡洋舰一类车型改装，所以没有一些图片可以进行说明，但是简单地形容，阵

式车架结构，最大的特点就是其底盘可以与乘客座舱可以完全分离的，例如旧款的Pajero V31之类，阵式车架上被放置了引擎、变速箱、悬挂系统、行走系统等最为主要的系统，而驾驶舱和前方的引擎舱则是一个独立的个体，驾驶舱与车架间由八颗螺丝作固定，必要时，松开这些螺丝，便可以实现分离，而且没有了驾驶舱，单靠车架仍可行驶。这就是阵式车架最大的特点，所以在车架的基础上，外观可以完全不受限制的随意变更。目前民用车市场上，除了某些越野车外，房车已经很少使用阵式车架了，而少数族类中较为知名的AC Cobra眼镜蛇。

眼镜蛇的典型阵式车架结构。

此主题相关图片如下：

货车或者客车都仍在使用这种结构方式。

此主题相关图片如下：

作为一种古老的、传统的车架机构，发展至今仍有其存在的空间。

阵式车架设计相对简单，对于各种行驶时的应力处理较为合理，而且一个成熟的车架可以应用于多款车型上，毕竟其外壳如同人的衣服一样是随时可以更换的。最重要的是，阵式车架的某些性能很好，例如前后配重、横向扭力、菱形扭力的处理虽然比空间管阵式差，但优于一体化车架形式，所以时至今天仍为许多车型所采用特别是那些对行驶路面要求不高的越野车和SUV等。

此主题相关图片如下：

（二）骨干式车架

骨干式车架可以说已经成为了历史，现今几乎所有大型的汽车制造厂商已经停止使用这种车架设计。骨干式车架的发明者是Lotus（莲花）车厂的创办人哥连卓文（Colin Chapman），当时，其发明这种车架动机很简单，就是要降低生产成本，所以其设计相当简单，一个长长的中管，连接前引擎、变速箱和后驱动轮部分，也是一种典型的FR布局形式。其实说白了，骨干式车架的概念是来自阵式车架的，或者也可以称为廉价版的阵式车架。但是，虽然廉价，可以令整车成本下降，但其缺点却非常突出，以今天的安全观念考量，骨干式车架两边是空的，没有任何防护，对于侧面撞击都是致命的。另外，其中轴设计要求高，对于车架系统所必须承受的几大力学，如垂直弯曲、纵向扭力、横向扭力、菱形扭曲等载荷根本很难应付，所以骨干式车架注定是要被淘汰的。而从发明到结束，基本都只有英国本土的车型使用过，如Lotus、TVR等，而丰田的2000GT也是使用如此设计。

丰田的2000GT的车架设计概念便是来自哥连卓文设计的骨干式车架。

此主题相关图片如下：

剔除掉所有部件后的骨干式车架，可以看到其结构确实非常简单，只是安全性强差人意。

此主题相关图片如下：

典型的骨干式车架，对于正侧面撞击毫无防守之力，根本不可能通过今天的侧撞测试。

此主题相关图片如下：

之前介绍了两种最为基础和简单的车架机构，本文则介绍较为复杂的一体化车架和空间管阵式车架。

（三）一体化式车架

1、传统式一体化车架

将两种没有分支结构的车架形式介绍完后，剩余的两种形式都有众多的分支结构。首先是一体化车架设计，英文称作Monocoque。传统意义上的一体化车架，就是将主车架、承载梁、外壳等等看作一个整体，各部分通过焊接将之接合。如果从字面上解释一体化设计会较为复杂，但站在车厂的角度上，一体化设计的出现，可以令车辆的生产速度获得前所未有的提高，虽然对于生产车架各部分所需要的加工机器的成本巨大，但是生产效率的提高、自动化设备的广泛应用，令单件部件的制作成本降低，所以某些车厂可以年产百万辆，如果换了其他机构，是根本不可能实现的。

RX-8的车架设计，属于较为传统的一体化布局。

此主题相关图片如下：

FORD的Mustand也是传统式一体化布局，可以看到，承载梁、叶子板等等，都是车架的其中一部分，通过焊接将各个构件接合在一起

此主题相关图片如下：

虽然目前几乎所有的量产车型都采用一体化车架设计，但其也有诸多缺点，例如重量和金属材料的消耗量都是不可避免的，但因为其拥有不错的抗撞击能力、有效使用空间大等诸多有点，此设计还是被保留下来，目前更多的汽车厂家在不遗余力地探索基于此次设计下的有效解决办法，从而也引申出多种一体化形式。

Jaguar的全铝合金一体化车架，一改过去全部使用钢板的时代，铝合金能

有效解决了锈蚀、重量等问题，但要提高刚性，则需要更高明的力学设计。

此主题相关图片如下：

2、轻量化高刚性一体化车架（ULSAB Monocoque）

首先需要说明，该车架形式属于一体化车架的一个分支，而且属于少数族类，其整个生产过程与传统的一体化车架一样，只是在各部分构件上的制作上有所不同，大家都知道轮圈的分类中，有铸造轮圈和锻造轮圈，而锻造也分为低压锻造和高压锻造两种，高压锻造刚性高，而低压锻造则在刚性和韧性之间找平衡点。轻量化高刚性一体化车架其实与普通一体化车架的区别就如同此种区别。轻量化高刚性一体化车架的生产过程中，所有车架内的部件都

是依靠高压成型的，而普通的一体化车架则多为冲压成型，两者的区别就在于成品内部的分子排列上，高压成型的分子结构细密、均匀，而冲压成型则会出现并不均匀的应力分布，令焊接后整车刚性不足的缺点。

从E46时代开始，BMW的三系便开始使用这种名为轻量化高刚性一体化车架设计，因为材料加

工工艺提高，令原来某些细节上的补强可以被取消，从而达到更佳的整体刚性和轻量化诉求。

此主题相关图片如下：

ULSAB的概念是有保时捷提出，并使用，而时至今天，这种比相同设计下的一体化车架要轻一半，刚性提高一半的设计，只有被少数车型的几个车型所使用，成本相对较高是其没有被广泛使用的其中一个重要原因。

3、碳纤维一体式车架

看到碳纤维一词，无敌网的读者相信都心里有数了，能用上这些车架结构的绝非普通车型。不错，这种结构绝对上少数民族中的贵族。碳纤维一体化车架最早出现在赛车上，当然也是那项每年烧掉数十亿美元的一级方程式赛车，而在街车上，最早的，真正能被称为碳纤维一体化车架的车型是1993年发售的Mclaren F1，该车的风头被其宝马的627匹V12引擎和破纪录的360公里极速所抢去，从车架设计角度上看，这台车同样是世界之最，最早使用全

碳纤维一体化设计的车架，从下面这张仅能找到的图片上，就可知道F1是何等的奢华，无论引擎、悬挂还是三名成员都被包裹在那个碳纤维车壳里，无论整体刚性还是重量，普通的汽车均难望其背。麦拿伦F1之后，便是1995年的法拉利F50和ENZO，两者的设计均来自一级方程式，当然也就名正言顺地用上这种碳纤维一体化设计，不过与之前的麦拿伦F1不同，F50和ENZO更贴近一级方程式，碳纤维部分只有乘客座舱及前方的悬挂支撑梁，后方则由引擎和变速箱完全充当作车架的后部结构。想想这三台车在车坛的地位，不是贵族吗？

麦拿伦F1的全碳纤维一体化车架

此主题相关图片如下：

法拉利F50车架

此主题相关图片如下：

F50的俯视图，尾部只有引擎和变速箱充当车架的后部结构一体化概念只实现在成员舱和车头。

此主题相关图片如下：

后悬挂系统及引擎周边全部安放在引擎和变速箱上。

此主题相关图片如下：

碳纤维一体化车架的设计在许多介绍中并不止这区区的三台车（民用街车），有的连同959、288GT0甚至F40等也划归此项，不过笔者不敢苟同，既然作为一个独立的设计形式，80年代的那些只是某部分实现了碳纤维化，相比之下没有上述的三台来得彻底和统一。所以介绍“碳纤维一体化车架”还是只有三个主角。

1987年的F40，只是在乘客座舱等部分实现了碳纤维化，而其他机件仍

构筑在空间管阵车架上，所以不能将之划入“碳纤维一体化车架”范畴。

此主题相关图片如下：

4、盆式铝合金一体化车架

这种车架只有一个车厂在设计制作，那就是Lotus莲花车厂，当然也包括了购买其车架成品的OPEL。此款车架最先被应用在Lotus的Elise上，同时也让Elise成为了经典，一台最具操控性能、最具赛车化特性的街道超级跑车，之所以能被划入超跑序列，最大的原因并不是其只有百来匹的输出，而是其优异的车架设计。盆式铝合金是一个全新的概念，其所有部分均采用铝合金制作，然后各部分通过胶水（环氧树脂）粘合在一起，成为一个整体，从而诞生了盆式铝合金一体化车架的概念。

这就是莲花车厂委托丹麦铝窗公司制作的盆式铝合金一体化车架，整个车

架的重量只有65公斤，但抗扭性能超人，也是Elise受欢迎的主要原因之一。

此主题相关图片如下：

数量不多的铆钉加上特殊的环氧树脂胶水，成为了整个车架的连接方式。不过其通过撞击试验，证明胶水同样很安全。

此主题相关图片如下：

（四）空间管阵式车架

1、传统空间管阵式车架

空间管阵式车架是目前众多规模化生产的车架形式里，整体刚性最好的一种。传统意义上的空间管阵式车架设计，概念同样来自碳纤维一体化之前的一级方程式赛车，在碳纤维仍未被发现前，大部分的方程式赛车都会使用这种结构。之后随着房车赛事和一些超级跑车的赛事开始兴起，这种只在高处不胜寒的车架结构慢慢被人们认识。不过，其结构导致了其虽然属于批量生产的结构，但相比一体化车架可以大批量机械化生产，空间管阵式仍只能进行劳动密集型加工，例如法拉利已经算是产量最高的超级跑车厂和空间管阵式的忠实拥护者，但是在铝合金管阵车架被应用前，其年产量也就三千台上下，后来由美国铝材加工铝合金空间管阵车架后，产量才得以提高，不过年产量还是不超过5000辆，同样使用该设计的其他超级跑车厂，其产量则更少。

最为典型的空间管阵式车架结构，其采用的管材多为高拉力钢管，

也就是铬钼钢管。而结构形式则千变万化，没有特定的要求。

此主题相关图片如下：

车架前部完成承载了悬挂、转向、电子系统、成员舱等。

此主题相关图片如下：

空间管阵式车架的后部结构，承载了引擎、变速箱、悬挂等关键部件。

此主题相关图片如下：

应该这样说，正是因为这种车架的随意性很大，所以开发者可以很有着重点地考虑车架的承载问题和安全等问题，既可以设计上的不断优化令整车刚性大幅提升，也可以将整体重量降到最低，所以即使整体体积巨大的超级跑车，比相同尺寸的房车等要轻上许多便是其优势所在，而且，更重要的是，它可以轻易承受那些讲求极致动力性能的引擎，所以其各种特殊便成了超级跑车们的最爱。

2、铝合金空间管阵结构

传统式的空间管阵式车架虽然在性能上无所挑剔，但是其管材是通过焊接完成的，而且管阵机构的随意性很大，对于大量生产根本就是天方夜谭。所以有不少的汽车厂家开始考虑如何将这种如此优秀的车架设计形式进行大量生产，其中，最早获得成功的是奥迪（AUDI）和本田（HONDA），两个车厂几乎同时推出了各自的铝合金空间管阵结构，前者将之应用在其顶级的大型房车A8和小型房车A2上，而后者则令NSX成为全球第一台铝合金车架的超级跑车。

现实中的AUDI A8车架。

此主题相关图片如下：

厂房公布的三维图片，A8的空间管阵其实结合了一体化和管阵式各自的优点。

此主题相关图片如下：

车架设计指南

奇瑞汽车有限公司底盘部设计指南 编制： 审核： 批准：

1、架的主要功能： 车架是整个汽车的基体，汽车上绝大多数部件和总成都是通过车架来固定其位置的。如：发动机、传动系统、悬架、转向、驾驶室、货箱和有关操纵机构。车架的功用是支撑连接汽车的各零部件，并承受来自车内外的各种载荷。 2、车架的类型： 主要类型 目前，汽车车架的结构形式基本上有三种：边梁式车架、中梁式车架（或称脊骨式车架）和综合式车架。其中以边梁式车架应用最广。 边梁式车架由两根位于两边的纵梁和若干根横梁组成，用铆接法或焊接法将纵梁与横梁连接成坚固的刚性构架。通常用低合金钢板冲压而成，断面形状一般为槽形，也有的做成Z字形或箱形断面。其结构特点是便于安装驾驶室、车厢及一些特种装备和布置其它总成，有利于改装变型车和发展多品种汽车。被广泛采用在载货汽车和大多数的特种汽车上。近代轿车为了保证良好的整车性能，尽量降低中心和有利于前后悬架的布置，把结构需要放在第一位，兼顾车架加工工艺性，所以车架形状设计的比较复杂而实用。 中梁式车架只有一根位于中央贯穿前后的纵梁，因此亦称为脊骨式车架，中梁的断面可以做成管型或箱型。这种结构的车架有较大的扭转刚度。使车轮有较大的运动空间，便于布置等优点因此被采用在某些轿车和货车上。 综合式车架比较复杂，应用比较广，一般轿车上使用。 车架的几种结构 车架主要有以下结构形式： 1．箱横梁和发动机支撑梁 横梁总成支撑发动机、水箱、保证车身的扭转刚度 发动机支撑梁和水箱横梁均有钢板冲压焊接而成，发动机支撑梁为封闭断面。 发动机支撑梁与车身连接处通常装有橡胶缓冲块。

材料：支撑梁上下体材料常采用为SAPH440其它BH340 表面处理为电泳。 2．车架 副车架带控制臂总成承受前轴载荷、支撑车身、动力总成、转向机、前悬挂、制动器等 副车架、控制臂均为钢板冲压焊接而成为封闭断面。 控制臂与副车架连接处采用橡胶衬套，起到改善行驶性能和舒适性。 材料：副车架上下体材料为常采用SAPH370（370为抗拉强度）其它为SPHE、SPHC，表面处理为电泳 3、纵梁 发动机纵梁总成支撑动力总成 1、动机纵梁总成均由钢板冲压焊接而成，为封闭断面。

车身骨架强度分析

客车车身骨架疲劳强度分析 [周俊杰，严伊莉] [郑州大学化工与能源学院，郑州450001] [ 摘要] 运用有限元方法建立了某轻型客车车身骨架的有限元模型，在确定载荷的简化和施加方法后，进行了该车身骨架在满载弯曲工况下的有限元仿真，以此在ANSYS Workbench的 Fatigue（疲劳）模块对其进一步的疲劳分析，为该车车身骨架的优化设计和进一步研究 提供了理论依据。 [ 关键词] 车身骨架；有限元；疲劳分析 Fatigue strength analysis of bus body frame [ZHOU Jun-jie, YAN Yi-li] [School of Chemical and Energy, Zhengzhou University, Zhengzhou 450001,China] [ Abstract ] Finite element modeling of the bus framework is established by using finite element methods. When the simplified load and load way exerting on the framework are ensured，the finite element simulation of bus framework is executed under fully loaded bending condition. And then further fatigue analysis with ANSYS Workbench Fatigue finishes. These results provide theoretical basis for optimization and further study of the bus framework. [ Keyword ] Bus framework；Finite element analysis；Fatigue analysis 1前言 车身骨架是客车的主要承载结构，车身骨架的强度、刚度及疲劳性能都直接影响着客车的使用寿命、安全性、操作稳定性等基本性能。本文运用通用有限元分析软件对某

模具结构强度分析方法

模具結構強度分析方法 當我們在進行模具設計時,首先進行的動作便是結構確定.模具結構的合理性,對模具的承載能力有很大的影響,不合理的結構可能引起嚴重的應力集中或過高的工作溫度,從而惡化模具的工作條件,降低模具壽命,造成生產成本增加. 為確定合理的模具結構,以下幾點我們必須要有一些初步的了解: 一模具的失效形式及原因: 在正常情況下,模具的失效主要過程為:損傷--->局部失效--->失效 模具損傷的基本形式有五種:塑性變形,磨損,疲勞,冷熱疲勞(主要出現在熱作模具),斷裂及開裂. 1沖壓模具的結構對損傷過程的影響: 1>模具的沖裁間隙是一個重要的結構參數,對模具刃口的應力水平以及 其磨損速度有很大的影響. (1)沖裁間隙過小在沖頭的刃口和凹模刃口處易產生裂紋.此時,被 沖下的材料外形大于凹模刃口的內徑,板料上沖孔的直徑小于沖 頭的直徑.當進行沖壓工作時沖頭和凹模刃口的側面將受到劇烈 的磨擦,使磨損加劇. (2)沖裁間隙過大間隙過大時,板料變形量增大,使刃口和板料的接 觸面積減少,刃口端面的壓應力急劇增大,加速了刃口的塑性變形 (鈍化). 2>模具鋼的力學性能指標及治金質量對模具的失效形式及壽命有很大的 影響. 3>模具的熱處理是非常重要的工序,模具要通過此工序賦予其所需要的 性能,才能保障模具的壽命. 二模具結構強度分析方法: 模具結構強度分析方法到目前為止還未有統一的標準,大體上依據: (1)應力分析(塑性變形抗力,斷裂抗力,疲勞抗力,耐磨性,韌性 或沖擊韌度ak), (2)材料在復雜應力狀態下的強度分析(例如建立有限元模型, 利用速度和加速度傳感器進行模擬分析), (3)材料疲勞的工程分析; (4)工程斷裂分析; 不同的試驗研究單位有各自的試驗方法,由於試驗方法不同,結果也不相同.並且此類方法也不適應目前的模具結構強度分析, 此類試驗研究尚停留在材料或模型分析過程,無法適應現在的模具設計進度要求.但是此類的研究對設計人員預防模具早期失效有很大的幫助,對提高模具的承載能力有極大的潛力. 三模具局部結構強度改善 模具工作部份的幾何形狀,決定于沖壓產品的外形,模具非工作部份的幾何形

车架设计手册汇总

车架设计手册汇总 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

车架设计手册1，范围 本手册适用于客车底盘非承载式及半承载式车架的设计。 2 引用标准 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB1958-80 形状和位置公差检测规定 GB1184-80 形状和位置公差 GB3323-87 钢熔化焊对接接头射线照相焊缝质量分级 3 符号、代号、术语及其定义 车架：汽车承载的基体，支撑着发动机、离合器、变速器、转向器、非承载式（或半承载式）车身等所有簧上质量的有关机件，承受着传给它的各种力和力矩。 纵梁：车架总成中主要承载元件，也是车架中最大的加工件，其形状应力求简单。纵梁沿全长方向多取平直且断面不变或少变，以简化工艺。有时也采取中间断面高、两边较低来保 证纵梁各断面应力接近 横梁：横梁将左右纵梁连在一起，构成完整的车架总成，保证车架有足够的扭转刚度，限制其变形和降低某些部位的应力。有的横梁还需作为发动机、散热器以及悬架系统的紧固 点。 4 设计准则 应满足的安全、环保和其它法规要求及国际惯例 车架总成在正常使用条件下，纵梁等主要零件在使用期内不应有严重变形和开裂。 应满足的功能要求及应达到的性能要求 车架应有足够的弯曲刚度，以使装在其上的有关机构之间的相对位置在汽车行驶过程中保持不变并使车身的变形量最小；车架也应有足够的强度，以保证其有足够的可靠性和寿命， 设计输入、输出要求 设计输入为设计任务书及底盘总布置图； 设计输出为车架总成图及相关分总成及零件图。 设计过程的节点控制要求 车架总成要负责控制校核如下内容： 1）协调发动机及其附件在车架纵梁上的安装孔及牛腿安装孔； 2）横梁位置与底盘分总成（油箱、电瓶）及车身结构（前、中、后门、侧围立柱）的匹配； 3）协调制动管路、暖风管路、电线束、油路等管线在车架中的分布及穿线管； 4）校核底盘各总成间的运动干涉，相关总成的装缷空间（如缓速器、传动轴）。 5 布置要求

汽车车身结构

1.白车身:通常是指已经装焊好但尚未喷漆的白皮车身,此外尚包括前后板制件与车门,但不包括车身附 属设备及装饰件等。 2.眼椭圆:驾驶员以正常驾驶姿势坐在座椅中时其眼睛位子在车身中的统计分布图形 3.体压分布:人体质量作用在座椅座垫和靠背上的压力分布称为体压分布 4.承载式车身:是一种无车架式,整个车身为一体,悬挂直接连在车身上载荷主要由车身承担 5.非承载式车身:装有单独的车架,通过多个橡胶安装在车架上,产生的变形由橡胶垫的挠性所吸收,载荷主要由车架来承担 6.跨点:人体身躯与大腿的连接点,车身设计中常称作H点 7.踵点:人体的脚跟着地点,此时的脚踏在加速踏板上,是开始布置人体的基准点。 8.安全汽车:车身前部和后部为弹性结构中部为刚性结构,则为。。 9.车身:是技术密集型和劳动密集型相结合的产品(车身本体及装饰件、附件的总称) 10.手伸及界面:指以正常驾驶姿势坐在座椅中,身系安全带,一手握住方向盘时,另一手所能伸及的最大空间界面 11.汽车造型设计:指汽车总布置和车身总布置基本确定之后进一步使汽车获得具体形状和艺术面貌的过程,包括外形设计和室内造型设计

12.风压中心:将整个汽车外表面上压力合成而得到作用在汽车上的合力称为气动力,合力在汽车上的作用,称为。。 13.透视图:通过视点与物体空间点连接假想直线与画面的交点即是空间点在画面的透视,在此画面上构成的图形即为透视图 14.客车轿车空调的功率为多少? 轿车:3.5~9.3KW,30座客车:10~14KW ,40座:16.3~21KW,60座:23.3~33.8KW 双层大客车:29.6以上 15.车身技术是我国汽车工业中的薄弱环节,因为车身开发怎么样? 因为车身开发一直徘徊在货车的生产水平上,轿车方面涉及很少 16.色彩的基本属性有什么?色相、明度和纯度 汽车造型设计应满足哪些要求? 1)使汽车具有完美的艺术形象2)使汽车具有良好的空气动力性能3)使汽车车身具有良好的工艺性4)应保证汽车良好的适用性5)应考虑材料的装饰效果 17. 非承载式车身有何优点? 1乘坐舒适性好,2可简化装配工艺,又便于组织专业化协作,3便于总成和不见的安装,也易于改型,4撞车时,车架可起保护作用 18.非承载式车身有何缺点?

白车身结构强度分析报告

目录 1.分析目的 (1) 2.使用软件说明 (1) 3.模型建立 (1) 4 边界条件 (3) 5.分析结果 (3) 6.结论 (21)

1.分析目的 白车身结构的静强度不足则会引起构件在使用过程中出现失效。本报告采用有限元方法对Q11白车身分别进行了满载、1g制动、0.8g转弯、右前轮抬高150mm、左后轮抬高150mm、右前轮左后轮同时抬高150mm,6种工况的强度分析，观察整车受力状况，找出高应力区，考察其零部件的强度是否满足要求，定性地评价Q11白车身的结构设计，并提出相应建议。 2.使用软件说明 本次分析采用HyperMesh作前处理，Altair optistruct求解。HyperMesh是世界领先的、功能强大的CAE应用软件包，也是一个创新、开放的企业级CAE平台，它集成了设计与分析所需的各种工具，具有无与伦比的性能以及高度的开放性、灵活性和友好的用户界面，与多种CAD和CAE软件有良好的接口并具有高效的网格划分功能；Altair Optistruct是一个综和隐式和显示求解器与一体的大规模有限元计算软件，几乎所有的线性和非线性问题都可以通过其进行求解。通过Altair Optistruct可以进行任何形状、尺寸、拓扑结构的优化，采用固定的内存分配技术，具有很高的计算精度和效率。 3.模型建立 对车身设计部门提供的Q11白车身CAD模型进行有限单元离散，CAD模型以及有限元模型如图3.1所示。白车身所有零部件均采用板壳单元进行离散，并尽量采用四边形板壳 图3.1 Q11白车身CAD以及有限元模型

强度分析模型质量按整车满载质量计算，其中的白车身附加质量（见表 3.2）用质量点单元CONM2单元模拟。发动机和变速箱、油箱、备胎、冷凝器、前门总成、滑移门总成、后背门总成、发动机罩总成、前排座椅及乘员等使用RBE刚性单元加载到相应总成的安装处。由于额定载货质心的不可确定性，无法给定具体质心位置，因此本次分析在经验基础上确定质心位置，并将额定载货分布于后地板多处主要受力点处进行模拟。具体质量点分布情况可参考图3.2。 表3.2 Q11白车身附加质量及质心 图3.2 Q11白车身附加质量分布

车架设计指南

上汽集团奇瑞汽车有限公司 奇瑞汽车有限公司 底盘部设计指南 编制： 审核： 批准：

上汽集团奇瑞汽车有限公司 1、架的主要功能： 车架是整个汽车的基体，汽车上绝大多数部件和总成都是通过车架来固定其位置的。如：发动机、传动系统、悬架、转向、驾驶室、货箱和有关操纵机构。车架的功用是支撑连接汽车的各零部件，并承受来自车内外的各种载荷。 2、车架的类型： 2.1 主要类型 目前，汽车车架的结构形式基本上有三种：边梁式车架、中梁式车架（或称脊骨式车架）和综合式车架。其中以边梁式车架应用最广。 边梁式车架由两根位于两边的纵梁和若干根横梁组成，用铆接法或焊接法将纵梁与横梁连接成坚固的刚性构架。通常用低合金钢板冲压而成，断面形状一般为槽形，也有的做成Z字形或箱形断面。其结构特点是便于安装驾驶室、车厢及一些特种装备和布置其它总成，有利于改装变型车和发展多品种汽车。被广泛采用在载货汽车和大多数的特种汽车上。近代轿车为了保证良好的整车性能，尽量降低中心和有利于前后悬架的布置，把结构需要放在第一位，兼顾车架加工工艺性，所以车架形状设计的比较复杂而实用。 中梁式车架只有一根位于中央贯穿前后的纵梁，因此亦称为脊骨式车架，中梁的断面可以做成管型或箱型。这种结构的车架有较大的扭转刚度。使车轮有较大的运动空间，便于布置等优点因此被采用在某些轿车和货车上。 综合式车架比较复杂，应用比较广，一般轿车上使用。 2.2车架的几种结构 车架主要有以下结构形式： 1．箱横梁和发动机支撑梁 横梁总成支撑发动机、水箱、保证车身的扭转刚度 发动机支撑梁和水箱横梁均有钢板冲压焊接而成，发动机支撑梁为封闭断面。 发动机支撑梁与车身连接处通常装有橡胶缓冲块。 材料：支撑梁上下体材料常采用为SAPH440其它BH340 表面处理为电泳。

车架结构设计-0

大学生方程式赛车车架结构设计 1、方程式赛车车架结构综述 1.1 方程式赛车车架的功用与要求 1.1.1 车架的功用 大学生方程式赛车车架作为赛车的承载基本是赛车的主要承载构件，其功用是支撑车身各主要总成的安装机体，同时承受这些总成的重力以及其传给车架的各种力和力矩，因此，车架应有足够的弯曲强度，以使装在其上的有关机构之间的相对位置在汽车行驶过程中保持不变并使车身变形量较小:车架也应有足够的强度，以保证其具有足够的可靠性和寿命，车架主要零件在使用期内不应有严重变形或者开裂。同时在保证强度、刚度的前提下车架的自身质量应尽可能小，以较少整车质量从被动安全性考虑车架应具有吸收撞击能力的特点，此外，车架设计时，还要考虑大学生方程式赛车技术规范中的要求。 1.1.2车架的要求 (1) 车架应满足中国大学生方程式汽车大赛车规则（2016）的要求。 1) 方程式赛车车架应有足够的强度，保证赛车在比赛期间的转弯、制动等各种工况下赛车的零部件不会因受力过大而失效。 2) 保证赛车车架的刚度，包括扭转刚度和抗弯刚度，车架保证赛车正常使用。另一方面，车架具有一定的柔度，即但车架弯曲扰度（扭转刚度）不宜过大，避免变形过大影响车架上总成的正常配合和各零部件的过早损坏。 3) 车架的整体质量应尽可能的小，有效的降低赛车的整备质量，同时结构简单，便于制造。 4) 赛车还需要适合从第5 百分位的女性到第95 百分位的男性车手驾驶。 5) 车架要有一定的韧性。 (2) 方程式赛车车架的结构设计要求 1) 赛车的车架被主环和前环分成三部分。 2) 从侧视图来看，主环斜撑在主环侧倾的一边，在下端通过三角形结构回到主环底部，从而提高车架的稳定性。前环斜撑延伸到脚部之前，保护脚部。 3) 车架的最前端是前隔板，设计为平面结构，能够吸能缓冲的结构，纵向安装在平而中部，一起保护脚部和腿部。

轻型货车车架设计讲解

汽车车身结构与设计 课程设计 题目轻型货车车架设计 班级M11车辆工程 姓名刘符利 学号 1121111015 指导教师智淑亚 2014年12

摘要 本设计课题是关于轻型载货汽车的车架设计。所设计的车架结构形式是前后等宽的边梁式车架，其中纵梁和横梁的截面形状都采用槽型，纵梁与横梁通过焊接连接。本说明书涉及了现阶段载货汽车技术的发展趋势，以及国内外载货汽车车架的发展状。 关键词：轻型货车、车架、设计

1 绪论 1.1概述 汽车车架是整个汽车的基体，是将汽车的主要总成和部件连接成汽车整体的金属构架，对于这种金属构架式车架，生产厂家在生产设计时应考虑结构合理，生产工艺规范，要采取一切切实可行的措施消除工艺缺陷，保证它在各种复杂的受力情况下不至于被破坏。 车架作为汽车的承载基体，为货车、中型及以下的客车、中高级和高级轿车所采用，支撑着发动机离合器、变速器、转向器、非承载式车身和货箱等所有簧上质量的有关机件，承受着传给它的各种力和力矩。为此，车架应有足够的弯曲刚度，以使装在其上的有关机构之间的相对位置在汽车行驶过程中保持不变并使车身的变形最小；车架也应有足够的强度，以保证其有足够的可靠性与寿命，纵梁等主要零件在使用期内不应有严重变形和开裂。车架刚度不足会引起振动和噪声，也使汽车的乘坐舒适性、操纵稳定性及某些机件的可靠性下降。 本说明书只是叙述非承载式车身结构形式中单独的车架系统。承载式汽车，前、后悬架装置，发动机及变速器等传动系部件施加的作用力均由车架承受，所以，车架总成的刚性、强度及振动特性等几乎完全决定了车辆整体的强度、刚度和振动特性。设计时在确保车架总成性能的同时，还应对车架性能和匹配性进行认真的研究。车架结构很多都是用电弧焊焊接而成，容易产生焊接变形。在设计方面对精度有要求的部位不得出现集中焊接，或者从部件结构方面下工夫，尽量确保各个总成的精度。另外，与其他焊接方法相对比，采用电弧焊的话，后端部容易出现比较大的缺口，出现应力集中现象。所以，应对接头位置和焊接端部进行处理。 车架受力状态极为复杂。汽车静止时，它在悬架系统的支撑下，承受着汽车各部件及载荷的重力，引起纵梁的弯曲和偏心扭转。如汽车所处的路面不平，车架还将呈现整体扭转。汽车行驶时，载荷和汽车各部件的自身质量及其工作载荷（如驱动力、制动力和转向力等）将使车架各部件承受着不同方向、不同程度和随机变化的动载荷，车架的弯曲、偏心扭转和整体扭转将更严重，同时还会出现侧弯、菱形倾向，以及各种弯曲和扭转振动。同时，有些装置件还可能使车架产生较大的装置载荷。 随着计算机技术的发展，在产品开发阶段，对车架静应力、刚度、振动模态以至动应力和碰撞安全等已可进行有限元分析，对其轻量化、使用寿命，以及振

车架受力分析基础

车架受力分析基础 一、对车架整车的受力要求 二、车架的受力情况具体分析 三、车架的结构分析 1.车架的基本结构形式 2.车架宽度的确定 3.纵梁的形式、主参数的选择 4.车架的横梁及结构形式 5.车架的连接方式及特点 6.载货车辆采用铆接车架的优点 四、车架的计算 1.简单强度计算分析 2.简单刚度计算分析 3.CAE综合分析 五、附表 2000年7月1日

一、整车对车架的要求 车架是整车各总成的安装基体，对它有以下要求： 1.有足够的强度。要求受复杂的各种载荷而不破坏。要有足够的疲劳强度，在大修里程内不发生疲劳破坏。 2.要有足够的弯曲刚度。保证整车在复杂的受力条件下，固定在车架上的各总成不会因车架的变形而早期损坏或失去正常工作能力。 3.要有足够的扭转刚度。当汽车行使在不平的路面上时，为了保证汽车对路面不平度的适应性，提高汽车的平顺性和通过能力，要求车架具有合适的扭转刚度。对载货汽车，具体要求如下：3.1车架前端到驾驶室后围这一段车架的扭转刚度较高，因为这一段装有前悬架和方向机，如刚度弱而使车架产生扭转变形，势必会影响转向几何特性而导致操纵稳定性变坏。对独立悬架的车型这一点很重要。 3.2包括后悬架在内的车架后部一段的扭转刚度也应较高，防止由于车架产生变形而影响轴转向，侧倾稳定性等。 3.3驾驶室后围到驾驶室前吊耳以前部分车架的刚度应低一些，前后的刚度较高，而大部分的变形都集中在车架中部，还可防止因应力集中而造成局部损坏现象。 4.尽量减轻质量，按等强度要求设计。 二、车架的受力情况分析 1.垂直静载荷： 车身、车架的自重、装在车架上个总成的载重和有效载荷（乘员和货物），该载荷使车架产生弯曲变形。 2.对称垂直动载荷： 车辆在水平道路上高速行使时产生，其值取决于垂直静载荷和加速度，使车架产生弯曲变形。 3.斜对称动载荷 在不平道路上行使时产生的。前后车轮不在同一平面上，车架和车身一起歪斜，使车架发生扭转变形。其大小与道路情况，车身、车架及车架的刚度有关。 4.其它载荷 4.1汽车加速和减速时，轴荷重新分配引起垂直载荷。 4.2汽车转弯时产生的侧向力。 4.3一前轮撞在凸包上，车架水平方向上产生箭切变形。 4.4装在车架上总成（方向机、发动机、减振器）产生的作用反力。 4.5载荷作用线不通过纵梁的弯曲中心（油箱、悬架）而使纵梁产生局部受扭。 因此车架的受力是一复杂的空间力系，纵梁和横梁截面形状和连接的多变多样，使车架的受载更复杂化。车架CAE分析时一轮悬空这种极限工况，即解除一个车轮的约束，分析车架弯扭组合情况下的最大应力。

客车车架结构

1客车车架总成的结构 客车车架按结构型式可分为三种：纵梁式、格栅式及三段式。 纵梁式车架是由贯通前后的纵梁及若干横梁、用铆接或焊接方式连接成的刚性构架。车架构件一般用低合金钢钢板冲压而成。 格栅式车架(承载底架) 是按整车布置要求设计的空间桁架结构，一般用薄壁矩形管或薄板件焊接而成。 三段式车架由纵梁式和格栅式组合而成，即前后段为纵梁式、中间为格栅式结构。 本文将对纵梁式车架构件的冲压工艺作一些介绍。 2车架纵梁与横梁的冲压工艺 客车车架的产量多为中小批量，生产中大多采用一些通用机床、工装、模具，以适应客车多品种、小批量、特殊要求多的特点。 车架构件生产常用冲压工艺有：剪板机剪切下料、冲裁、弯曲、翻边等。根据车架构件生产的特点，冲压生产中应注意以下几个方面。 2.1剪板机剪切下料 根据要求将材料剪切成毛料，下料时应注意排料。 (1) 提高材料利用率。剪板机下料一般剪为矩形毛料，排样类型为无搭边型。车架构件生产中合理选择材料规格、合理排样具有很高的经济效益，材料利用率可达90% 以上。 (2) 注意材料纤维方向。车架构件材料为热轧大梁钢板，板平面方向性比较明显，即材料轧制方向与宽度方向机械性能差别较大，下料时尽量避免后道工序的弯曲线与材料轧制方向相同，应成45°或90°角。 2.2冲裁 冲裁是利用冲模使材料分离的一种冲压工艺，包括切断、落料、冲孔、切口等工序。 (1) 冲裁模间隙。由于车架构件材料厚度厚、硬度高，设计时应尽可能地加大间隙以利于提高冲模的寿命。 冲裁模间隙常采用经验公式：c= m t 来确定，式中：c——单边间隙；t——材料厚度，mm；m ——系数，与材料性能及厚度有关，车架材料一般取8%～12% ，断面质量要求不高时，可以放大到12%～18%。

某商用车白车身结构静强度分析

某商用车白车身结构静强度分析 本论文依据有限元的基本理论，建立某型商用车白车身有限元模型，并在通用有限元分析系统MSC.Patran/Nastran中进行白车身结构的弯曲、单边扭曲、全扭曲三种工况的静态强度分析。 0 前言 从2000年法兰克福国际商用车展到2009年第37届美国中部卡车展，商用车（尤其是重型卡车）在国际主流车市上凸显强劲的增长势头和市场占有率。驾驶室作为商用车辆的一个主要产品总成，由于它是造型和结构功能的有机结合体，同时也是驾驶员和乘员工作和休息的空间，因此它在整车中体现出共性的技术应用和独有的发展特征。 本论文某型商用车驾驶室白车身作为研究对象，首先对白车身结构几何进行网格划分，检查网格划分质量，建立精确的有限元分析模型；进而基于此模型，施加适当约束，使用MSC.Patran/Nastran对白车身结构进行弯曲、单边扭曲、全扭曲等不同工况的静态强度仿真分析。 1 白车身有限元模型的建立 驾驶室白车身含有零件数目众多，并且常含有复杂的曲面，用网格准确描述其几何特征的难度较高，复杂的曲面会产生许多网格上的问题，如单元畸变、网格细小、网格失真等诸多问题。对数目繁多、曲面复杂的零部件划分高质量的网格工作量大、难度高。除此之外，白车身各个部件之间是通过焊接连接起来的，两部件在焊接处具有完全相同的自由度，为刚性连接，可用一维rigid单元模拟表示。在整个白车身模型中焊点多达上万个，需利用rigid 面板在焊点位置逐个施加。并且焊点与焊点、焊点与约束之间很容易出现过约束的情况。 文中将网格的检查标准设为Jacobin=0.6、aspect ratio=5、warpage=15°、skew=40°、min-angle=30°、max angle=120°，经检查后，不合格网格数为162个，网格失效百分比为0.0%，整体上网格的形状较为理想，网格质量较高，为计算结果的准确性提供了一个必要条件。图1为白车身整车的有限元模型。 点击图片查看大图

货车车身结构及其设计

第4章货车车身结构及其设计 §4-1 概述 货车即载货汽车，人们也称之为卡车，是指一种主要为载运货物而设计和装备的商用车辆，它能否牵引一挂车均可。近年来，随着我国高速公路网的加快建设与不断完善，公路运输行业迎来了大变革、大发展的时代，货车已经从载运货物这一单一功能向可代表物流准时化的物流服务的运输工具这一方向发展，成为了一种社会化的服务工具，因此，货车车身的设计也需要紧跟时代的步伐，满足当今社会的需求。 货车车身包括驾驶室和车箱两部分。在高度追求运输效率的今天，货车通常是昼夜不停地行驶，驾驶员轮换驾驶，驾驶室作为驾驶员和乘员工作和休息的空间，其设计既要满足实用性、耐用性、空气动力性、安全性等基本性能要求，也要具有良好的人机工程环境。货车车箱根据不同的需要可以设计成多种形式，其结构也各不相同，在设计时需考虑的有车箱结构强度、车箱尺寸及容量、前后轴载荷分配等因素，对于厢式车箱还要考虑空气动力性能。 由此可见，在设计货车车身结构时，需要综合地考虑货车的实用性、耐用性、安全性、舒适性以及其他各方面相关的因素。 4.1.1、货车的分类 货车的种类繁多，形式各异，各国的分类标准有所不同，在我国国家标准GB/T 3730.1-2001《汽车和挂车类型的术语和定义》中，将货车分为普通货车、多用途货车、全挂牵引车、越野货车、专用作业车和专用货车六大类，具体形式及定义见表4-1。 货车分类定义示意图 普通货车 一种在敞开（平板式）或封闭（厢式） 载货空间内载运货物的货车。 多用途货车在其设计和结构上主要用于载运货物，但在驾驶员座椅后带有固定或折叠式座椅，可运载3个以上的乘客的货车。 全挂牵引车一种牵引牵引杆式挂车的货车。 它本身可在附属的载运平台上运载货物。

汽车骨架结构

汽车骨架结构 汔车设计是一个很大的范畴,希望能够大家一起讨论，共同提高水平。 找了很久只有这些资料。诚请大家能够提供更多的资料。共同提高，谢谢！↑↑ 希望大家能够踊跃发表自己对汔车设计的看法和经验。 ▲对有价值的见解和看法，会视情况而定给予不同分数的加分奖励！！▲ △对提供有价值资料者将给予加分奖励！！△ ◇对于给现有资料和教程有好的想法和见解的给予加分奖励◇ 汔车的框架。 承载式车身和非承载式车身........？ 车架是汽车设计的重要课题，它几乎比引擎更重要，因为它的好坏直接关系到车的一切（操控、性能、安全、舒适........）要评价车架设计和结构的好坏，首先应该清楚了解的是车辆在行驶时车架所要承受的各种不同的力。如果车架在某方面的韧性（stiffness ）不佳，就算有再好的悬挂系统，也无法达到良好的操控表现。而车架在实际环境下要面对4种压力。

1．负载弯曲（V ertical bending） 从字面上就可以十分容易的理解这个压力，部分汽车的非悬挂重量（unsprung mass），是由车架承受的，通过轮轴传到地面。而这个压力，主要会集中在轴距的中心点。因此车架底部的纵梁和横梁（member），一般都要求较强的刚度。 2．非水平扭动（longitudinal torsion） 当前后对角车轮遇到道路上的不平而滚动，车架的梁柱便要承受这个纵向扭曲压力（longltudinal torsion），情况就好象要 你将一块塑料片扭曲成螺旋形一样。 3．横向弯曲（lateral bending） 所谓横向弯曲，就是汽车在入弯时重量的惯性（即离心力）会使车身产生向弯外甩的倾向，而轮胎的抓着力会和路面形 成反作用力，两股相对的压力将车架横向扭曲。 4．水平菱形扭动（horizontal lozenging） 因为车辆在行驶时，每个车轮因为路面和行驶情况的不同，（路面的铺设情况、凹凸起伏、障碍物及进出弯角等等）每个车轮会承受不同的阻力和牵引力，这可以使车架在水平方向上产生推拉以至变形，这种情况就好象将一个长方形拉扯 成一个菱形一样。 其实车架的好坏并非物理指标就可以涵盖，所以即使有超强的新车架出现，最传统的车架形式依然存在. Ladder C hassis（梯形车架） 梯形车架还有一个更为人熟知的名称—阵式车架，是最早出现的车架形式。顾名思义，梯形车架的样子就好象一条平躺着的梯子由两条纵向的主粱（longitudinal side member），结合许多大小（粗细）不同的副横梁（cross member）所构成的，有些情况还会加上斜梁（cross braces）作巩固。直到上世纪60年代，它仍然被大部分汽车所采用。随着不同形式的车架设计的诞生，梯形车架应用到一般小轿车上的情况越来越少见，除了专门的越野车，如Jimmy、Landcrusier或者Trooper 等，现在只有商用车才使用梯形车架。 越野车使用梯形车架主要是看中它车身和底盘分离的设计，车架和车壳作非固定连接，在越野行走的时候，崎岖的大幅路面上下落差环境，会导致车架的大幅扭动，如果是一体式车架的话，很有可能随时扭到连车厂都不认得这是自己造的车！！！梯形车架的非水平扭曲刚性其实并不理想，一样会产生大幅的扭动，分离式车身正好阻止了车壳的扭动。另外这种车架的前向抗曲能力（即对抗前方正面撞击力的能力）非常的强！所以这款车架仍被越野车普遍的使用。 至于商用车由于梯形车架的负载抗曲能力高，而车架先天造就平台造型，无论对营造车厢空间还是栽货空间都有极其正 面的作用。 梯形车架的优点也造就了它的缺点，平面结构令它的非水平扭曲刚性相对于一体式车架来的低，而车架的设计不善于造就重心水平低的汽车（技术上完全可行，但是没有必要）对于以操控性作为出发点的汽车这种特性当然与他们的宗旨背 道而驰。 Monocoque（一体式金属车架）

基于ANSYS的车身结构强度及刚度分析

南京工程学院 本科毕业设计（论文） 题目：基于ANSYS的车身结构强度及刚度 分析 专业：车辆工程（汽车技术） 班级：汽车技术091学号：215090105 学生姓名：周文军 指导教师：陈茹雯副教授 起迄日期：2013.2.25～2013.6.3 设计地点：车辆工程实验中心

Graduation Design (Thesis) Analysis on The Stiffness and Strength of Body Structure Based on ANSYS By ZHOU Wenjun Supervised by Associate Prof. CHEN Ruwen Nanjing Institute of Technology June, 2013

摘要 以有限元法为基础的车身结构分析已成为一种面向车身结构设计全过程的分析方法，车身结构设计的过程也随之成为一种设计与分析并行的过程。 车身作为车辆的重要组成部分，对整车的安全性、动力性、经济性、舒适性及操控性有着重要的影响。在设计车身时，应用有限元法对汽车车身骨架进行静、动态特性的分析，对其结构的强度和刚度进行评价，对于进一步了解车身结构的应力和变形情况，充分认识掌握车身结构分析方法，进而对整个车身结构设计进行优化，提高整车性能，缩短产品开发周期，降低开发成本，均具有重要的意义。 本课题是采用有限元分析法对2046车身骨架结构作适当简化，在ANSYS中建立其有限元模型，并按照实际载荷对车身进行了静力学分析，校验其强度和刚度，根据分析结果找出车身骨架结构的危险断面。同时对车身骨架进行动态分析，并提取前十阶模态，得到了车身固有频率及相应的振型。最后根据静、动态的分析结果，对车身结构提出改进意见。 关键词：车身；有限元法；静力分析；动态分析

浅谈车架的结构设计

车架的设计是一个受多方面因素影响的过程，基于车架对车身所起的重要作用，在进行车架设计时必须注意到结构的合理性，同时还应考虑到料厚、结构的复杂度以及成本，从而保证汽车的安全性和舒适性。 车架主要起支撑白车身、安装底盘件的作用，中门下导轨附属于车架总成。 车架必须具有足够的强度和刚度才能够满足车辆的各种工作状况。出于对轻量化和低成本的考虑，车架必须结构简单，料厚合理。车架起连接车身与底盘零件的作用，因此车架的结构很大程度上依据其相邻件的结构而定。以上汽通用五菱汽车股份有限公司的五菱荣光汽车为例，该车型为承载式车身结构，车架总体布局参考五菱之光车架，断面结构参考东南菱利。 车架主体结构 车架设计时，首先要确定纵梁的走势以及横梁布置位置和数量。五菱荣光相对于五菱之光整体有所加长、加宽，就车架而言，随着轮距的加长加宽（见图1），纵梁也必须做相应调整。纵梁是在保证和前后轮胎包络面一定安全距离的最宽位置。和五菱之光比较，五菱荣光前车架单边加宽 36mm，后车架单边加宽36.5mm。同时，为减少焊接时间和提高车架整体结构强度，将五菱之光的三根纵梁在冲压工艺允许的情况下精简为两根。 除保证和前后轮胎包络线的最小距离10mm外，还应保证和中门下导轨的最小距离也不少于10mm，所以在控制大梁走势的时候还要考虑中门的开启轨迹。由于五菱荣光的地板高度和五菱之光是相同的，这样五菱荣光的大梁上下表面位置可以完全参考五菱之光。后大梁拔模角度设置为单边 1.2°，将前后大梁连接而成五菱荣光车架纵梁。 五菱荣光的前车架横梁一结构参考五菱鸿途横梁结构，适当加宽并前后平移至大梁最前端。前车架横梁二为外径42mm的圆管，在绝对坐标中的位置和五菱之光一致。前车架横梁三结构参考五菱之光，因为发动机相对地板下移15mm，该横梁可适当加强结构，保证与变速器上离合拉锁摆臂最小距离大于10mm即可。位置为后地板和座椅框架焊接位置，相对五菱之光位置前移了50mm。前车架横梁四主要作用为布置发动机变速器的后

客车车身结构及其设计概述

客车车身结构及其设计 5-1 车身结构及其分类 客车与公共交通车辆是现代社会中运输旅客的主要交通工具。随着经济不断发展，环境污染越来越严重。客车的运行量，能够大大减少私家车的运行数量，能够大限度的减少大气污染。特别是最近几年，国家大力扶持新能源车辆，能够进一步减少大气污染。不管是传统车还是新能源车辆，合理的车身结构，能够在保证车身强度的前提下，减轻车身重量，降低能耗。车身的设计越来越受到重视，客车车身主要由骨架结构和蒙皮结构两部分组成。 5.1.1、客车车身定义GB37301-88 在GB37301-88中，客车车身的定义为：具有长方形的车箱，主要用来装载乘员和随身行李。 5.1.2、客车车身分类方法 由于客车品种繁多，所以车身的分类形式也是多种多样的。常见的分类方法有按客车的用途、承载形式和车身结构进行分类。 1、按用途分类 按客车的用途可分为城市客车、长途客车、旅游客车和专用客车四类。 （1）城市客车 城市客车是为城市内公共交通运输而设计和装备的客车，如图5-1所示。这种车辆设有座椅及乘客站立的区域，由于乘客上下频繁，所以车厢内地板低、过道高、通道宽、座椅少、车门多，车窗大，并有足够的空间供频繁停站时乘客上下车走动使用。按运行特点，城市客车分为市区城市客车和城郊城市客车。为了满足大、中城市公共交通的需要及环保要求，城市客车正逐步向大型化、低地板化、环保化、高档化和造型现代化等方面发展。 （2）长途客车 长途客车又称公路客车，是为城间旅客运输而设计和装备的客车，如图5-2所示。由于旅客乘坐时间较长，这类客车必须保证每位乘客都有座位，不设供乘客站立的位置。为了有效利用车厢的面积，座椅布置比较密集，而且尽可能的提高座椅的舒适性，座椅

结构强度的分析

第三节结构与稳定性 一、新课内容： 结构的稳定性是指结构在负载的作用下，维持原有平衡状态的能力。 台风过后，部分结构却完好无损，这又说明，有的结构稳定，有的结构不稳定。 想一想： 结构的稳定性与什么因素有关？ 填表说明下表中的物体有可能因受哪些力的作用而出现不稳定现象，并根据你的生活经验，简要说明原因。（P012） （一）影响结构稳定性的主要因素： [实验探究1]： 学生拿一本书，让它直立在桌面上，它马上倾倒了，显然，其稳定性不好。 同样的一本书，把它的下端各书页展开一定的角度，仍旧将它直立在桌面上，它就能很好的挺立住。 因素一：支撑面积的大小 1. 稳定性与支撑面积的大小有关

支撑面越大越稳定，越小越不稳定。 A.落地电风扇或者宾馆里的落地灯，它们都有一个比较大的底座。 [引导学生得出结论]：结构的底座，结构与地面接触所形成的 B：为什么大坝的横截面总是建成梯形？ 生：思考回答 师：大坝需要承受很大的力的作用，如自身的重力，水的冲击力、压力等等，要起到防洪的作用，大坝必须要求非常稳固。大坝建成梯形，增大了与地面接触所形成的支撑面，支撑面越大越坚实，稳定性就越好。 C.为什么许多课桌椅的支撑脚要做成往外倾斜？ 生：思考回答 师：这是为了进一步增大与地面接触所形成的支撑面积，增加稳定性。从而引导学生得出结论：结构的稳定性与支撑面积大小有关。 注意：支撑面≠接触面。（接触面是物体与地面接触形成的面。支撑面是物体与地面接触形成支撑点的连线与地面构成的面。）

[实验探究2]：显示落地扇的图片 师：落地扇为什么不易倾倒？ 生：思考回答 师：落地扇的底座采用较重的材料，风扇比底座轻很多，使落地扇的重心降低。 因素二：重心位置 2．结构的稳定性与重心位置有关。 物体重心越低，越稳定。 A.不倒翁为什么不倒？如果在它脖子上挂上一定数量的铁环，它还会不倒吗？ 师：研究不倒翁的结构，发现不倒翁的重心很低，就在它与地面的接触点上，所以不倒，如果往它的脖子挂上铁环，它的重心位置升高了，当铁环达到一定数量时，不倒翁就不在是不倒翁了。 [引导学生得出结论]：重心的高低影响结构的稳定性。重心越低,稳定性越好;重心越高,稳定性越差。 B.以前的农作物个子高，遭遇暴风骤雨容易倾覆，造成减产；现在的农作物普遍个子矮。就是利用了重心低结构稳定的原理。 C.屏幕显示比萨斜塔的图片，比萨斜塔为什么不倒塌？（简单介绍比萨斜塔。） 通过分析长方体重心的垂线位置与稳定性示意图，使学生容易理解，比萨斜塔不倒的原因是它的重心所在点的垂线落在塔的底面的范围内。当塔倾斜到一定程度，重心的垂线不再落在塔的底面时，塔就会倾倒。 [引导学生得出结论]：结构的稳定性与重心位置有关。

车架设计的基础知识

车架设计基础 一、整车对车架的要求 二、车架的受力情况分析 三、车架的结构分析 1.车架的基本结构形式 2.车架宽度的确定 3.纵梁的形式、主参数的选择 4.车架的横梁及结构形式 5.车架的连接方式及特点 6.载货车辆采用铆接车架的优点 四、车架的计算 1.简单强度计算分析 2.简单刚度计算分析 3.CAE综合分析 五、附表 2000年7月1日

一、整车对车架的要求 车架是整车各总成的安装基体，对它有以下要求： 1.有足够的强度。要求受复杂的各种载荷而不破坏。要有足够的疲劳强度，在大修里程内不发生疲劳破坏。 2.要有足够的弯曲刚度。保证整车在复杂的受力条件下，固定在车架上的各总成不会因车架的变形而早期损坏或失去正常工作能力。 3.要有足够的扭转刚度。当汽车行使在不平的路面上时，为了保证汽车对路面不平度的适应性，提高汽车的平顺性和通过能力，要求车架具有合适的扭转刚度。对载货汽车，具体要求如下：3.1车架前端到驾驶室后围这一段车架的扭转刚度较高，因为这一段装有前悬架和方向机，如刚度弱而使车架产生扭转变形，势必会影响转向几何特性而导致操纵稳定性变坏。对独立悬架的车型这一点很重要。 3.2包括后悬架在内的车架后部一段的扭转刚度也应较高，防止由于车架产生变形而影响轴转向，侧倾稳定性等。 3.3驾驶室后围到驾驶室前吊耳以前部分车架的刚度应低一些，前后的刚度较高，而大部分的变形都集中在车架中部，还可防止因应力集中而造成局部损坏现象。 4.尽量减轻质量，按等强度要求设计。 二、车架的受力情况分析 1.垂直静载荷： 车身、车架的自重、装在车架上个总成的载重和有效载荷（乘员和货物），该载荷使车架产生弯曲变形。 2.对称垂直动载荷： 车辆在水平道路上高速行使时产生，其值取决于垂直静载荷和加速度，使车架产生弯曲变形。 3.斜对称动载荷 在不平道路上行使时产生的。前后车轮不在同一平面上，车架和车身一起歪斜，使车架发生扭转变形。其大小与道路情况，车身、车架及车架的刚度有关。 4.其它载荷 4.1汽车加速和减速时，轴荷重新分配引起垂直载荷。 4.2汽车转弯时产生的侧向力。 4.3一前轮撞在凸包上，车架水平方向上产生箭切变形。 4.4装在车架上总成（方向机、发动机、减振器）产生的作用反力。 4.5载荷作用线不通过纵梁的弯曲中心（油箱、悬架）而使纵梁产生局部受扭。 因此车架的受力是一复杂的空间力系，纵梁和横梁截面形状和连接的多变多样，使车架的受载更复杂化。车架CAE分析时一轮悬空这种极限工况，即解除一个车轮的约束，分析车架弯扭组合情况下的最大应力。

车车架的结构设计与强度和刚度分析.

第２９卷第７期２００７年７月 北Ｊ佣ｍａＩ 京科技大学学报 ＶｏＩ．２９Ｎｏ．７ ｏｆＵｎｉｖｅ玮ｉｔｙｏｆｓｃｉｅｎ傥ａｎｄＴ∞ｈｎｏｌｏ科Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｊｕｌ．２００７ ＳＧＡ９２１５０型半挂车车架的结构设计与 强度和刚度分析 张国芬１’ 张文明１’ 剥、玉亮１’ 董翠燕２） １）北京科技大学土木与环境工程学院，北京１０００８３２）北京首钢重型汽车制造厂，北京１０００４３ 摘要对渊２１５０型半挂车车架的总体布置、纵梁、横梁、纵梁与横梁的连接等进行了设计．利用有限元软件Ａｎｓｙｓ ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ对车架进行应力和变形计算，利用Ｍａｔｌａｂ软件采用传统方法对纵梁进行受力分析和应力计算．结果表明车架强度和刚度均满足要求．关键词半挂车；车架；结构设计；强度分析；刚度分析；有限元法；实体单元分类号ＴＤ４０２；Ｕ４６９．５＋３；Ｕ４６３．３２ ＳＧＡ９２１５０型半挂车是笔者设计、北京首钢重型汽车制造厂２００５年生产的重型运输车辆，它是迄今为止国内载重量最大的半挂车，具有以下四大特点：（１）属非公路平板运输车，适用于露天矿山运输大型设备，工作条件恶劣；（２）载重量大，额定载重质量１５０ｔ；（３）半挂车车架纵梁长（２３ｍ），支点跨距大（１８．８ｍ），货箱面积大（１７ｍ×６ｍ）；（４）半挂车车架采用变截面梁，质量轻（总质量３１ｔ）．因而，半挂车车架的设计与普通车辆不同，需要考虑每部分应力和变形，而且尽可能减轻自身重量． 由于车架结构复杂，用经典力学方法分析其强 度和刚度不可能得到精确的结果．有限元法以离 鹅颈式．为了具有足够的强度和刚度，所设计车架材料选用１６Ｍｎ钢板，采用焊接式结构．１．１总体布置 ｓＧＡ９２１５０型半挂车车架总体布置如图１所示，这里总体布置的几个总成是按照焊接次序分层的，牵引销座属于前部鹅颈总成，轮轴座属于后部轮轴座总