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车架设计概述

车架设计概述
车架设计概述

车架设计概述

一、车架作用:是车辆的主体结构,为其它部件,如悬架、发动机、座椅、踏板、传动装

置等提供安装的位置,并承受所有部件传来的力。

二、车架分类:

赛车一般分为两类:

A.单体式(monocoque)车架是由复合材料一体成形的壳体,质轻而坚硬,尺寸也非常精确,F1采用的就是这种结构。虽然性能优异但是造价高昂,在国内也非常难找到能制造高温真

空碳纤件的工厂,故暂时未被国内车队采用。

B.空间衍架结构(spaceframe)一种十分传统也是在业余比赛中最为常见的车架。它十分受欢迎的原因是设计制造都很简单便宜。制造它所需要的工具仅仅是锯子、量具和焊枪。相对于单体式车身它的另一个优势在于发生碰撞后可以很容易的检修。

FSAE的车架大都采用衍架结构,也有车队采用混合结构,即坐舱部分为单体式,而前后悬和发动机舱用管件搭成。

(以上内容部分摘录自FoES Formula SAE-A Space Frame Chassis Design, Christopher Scott Baker , University of Southern Queensland)

三、车架设计流程:

1、初步结构设计

一定的功率下,赛车越轻自然加速越好。所以轻量化一直是设计者追求的最主要目标。特别是车架,作为自制部件中最重的部分,减重的成效最为明显。当然一切减重是在满足车

内空间要求和整车强度和刚度的前提下进行的,想把车架做向极限,就要确定出极限是什么。

首先需要考虑的是车内物体的安放空间。车内体积最大的是车手、发动机和传动系统,放置好后就能围绕它们布置管件,勾勒出赛车的轮廓。

同时在规则中有很多是专门保证车架乘坐空间和车身强度的,诸如座舱的俯视有效面积、腿部空间、一定坐姿下头部离主环前环连线的距离,以及管件的截面最小尺寸,侧防撞结构,前隔板、前环、主环的支撑结构等等。根据这些多如牛毛的规定调整和细化前面的框架,可以初步满足结构需要。

另外,为了让管件受力最合理,管件的排布尽量要满足多拉压少弯扭,以及尽可能的采用三角结构。

2、材料选择

在几何设计的同时,需要选择合适的车架材料。目前多采用低碳钢及合金钢,铝合金和复合材料也有车队采用。大赛规则对材料的限制,例如铝合金的壁厚须在3mm以上等规定,是选择材料首先要考虑的问题。对材料不仅仅要考虑它的强度和密度,同样重要的是材料的稳定性、加工焊接工艺要求、能否获得、价格等因素。不同部位可以选择不同的材料和管型,以在受力能保证的前提下降低成本。但是整个车架材料和管径不宜过多,这会导致采购的困难,反而增加了成本。另外不同金属材料之间的焊接尤其值得注意,可能会远超出我们可控制的难度范围(如铝合金与钢结构的焊接)。

3、受力分析

车架的受力主要来自车手和发动机的重力和悬架传递过来的地面反作用力。经过上述环节设计出的原型车架可以导入有限元分析软件,诸如ANSYS或CATIA的有限元模块等,加载重力并夹持住悬架受力点进行受力分析,找出危险截面。有必要的话需要调整管件布局、改变管件或增加加强肋等以降低最大应力,提高整车安全性。

除了静载,整车的模态也需要计算,通过适当强化车体,尽量让车体各阶频率避开地面的输入频率和发动机的正常工作频率。

此后,再与各组协商,增加用以与各部件接合的管件。至此车架的结构设计完成。

4、工艺设计

此时的车架若直接进入加工环节会遇到大量的工程问题,常见的是公差问题。实际加工中,由于测量、切割、焊接的误差和热变形,若想保证每段长度每个角度都与结构设计的图纸吻合是及其耗费时间的事情。在设计时就允许适当的误差是加快整体进度的有效方法,因此完成了结构设计后需要进行工艺设计。

工艺设计主要有以下内容:1、给车架各部分定出合适的公差,特别是机加工件 2、为各部件选择合适的加工方式 3、确定合适的夹持点和夹持方法,甚至可以设计一个整体式的用来给车架定位的框架 4、确定合适的焊接顺序以最大限度的减小焊接带来的车身变形 5、划分合适的管件接口形状,便于切割和焊接并尽量避免作用在焊缝上的切应力

至此车架的设计阶段基本完成。

《汽车车身结构与设计》基本知识点

《汽车车身结构与设计》 1、车身主要包括哪些部分?答:一般说,车身包括白车身及其附件。白车身通常是指已 经装焊好但未喷涂油漆的白皮车身,主要是车身结构件和覆盖件的焊接总成,并包括前后板制件与车门。但不包括车身附属设备及装饰等 2、车身有哪些承载形式?答:非承载式、半承载式、承载式 3、非承载式(有车架式)车身:货车、采用货车底盘改装的大客车、专用汽车以及大部 分高级轿车都采用非承载式车身,装有单独的车架,车身通过多个橡胶垫安装在车架上,橡胶垫则起到减振作用。非承载车身的优点:①除了轮胎与悬架系统对整车的缓冲吸振作用外,挠性橡胶垫还可以起到辅助缓冲、适当吸收车架的扭转变形和降低噪声的作用,既延长了车身的使用寿命,又提高了舒适性。②底盘和车身可以分开装配,然后总装在一起,这样既可简化装配工艺,又便于组织专业化协作。③由于车架作为整车的基础,这样便于汽车上各总成和部件安装,同时也易于更改车型和改装成其他用途车辆,货车和专用车以及非专业厂生产的大客车之所以保留有车架,其主要原因也基于此。④发生碰撞事故时,车架对车身起到一定的保护作用。非承载车身的缺点: ①由于计算设计时不考虑车身承载,故必须保证车架有足够的强度和刚度,从而导致 自重增加。②由于车身和底盘之间装有车架,使整车高度增加。③车架是汽车上最大而且质量最大的零件,所以必须具备有大型的压床以及焊接、工夹具和检验等一系列较复杂昂贵的制造设备。 4、什么是承载式车身(无车架式)?答:没有车架,车身直接安装在底盘上,主要是 为了减轻汽车的自重以及使车身结构合理化。承载式车身结构的缺点在于由于没有车架,传动的噪音和振动直接传给车身,降低了乘坐的舒适性,因此必须大量采用防振、隔音材料,成本和重量都会有所增加;改型比较困难。 5、汽车生产的“三化”是指什么?答:汽车生产的“三化”是指汽车产品系列化、零部件通用 化、以及零件设计标准化。 6、什么是工程设计?答:汽车工程设计一般需要 3 年以上,而从生产准备到大量投产时 间更长。其中车身的设计所需的周期最长。车身设计首先是按 1:1 的比例进行内部模型和外部模型的设计及实物制作。其次则是车身试验,包括强度试验、风洞试验、振动噪音试验和撞车试验等。 7、轿车底盘有哪三种布置形式?答:轿车底盘有三种布置形式:a:发动机前置,后轮驱 动;b:发动机前置,前轮驱动;c:发动机后置,后轮驱动。 8、什么是汽车驾驶员眼椭圆?答:汽车驾驶员眼椭圆是驾驶员以正常驾驶姿势坐在座椅 上时其眼睛位置在车身中的统计分布图形。 9、什么是 H 点答: H点是人体身躯与大腿的交接点。

车架系统设计指南-奇瑞

编制日期:05. 11.29 编者:祁殿渠版次:02 第 1 页共 1 页 奇瑞汽车有限公司 底盘部设计指南 编制: 审核: 批准:

编制日期:05. 11.29 编者:祁殿渠版次:02 第 2 页共 2 页 1、车架的主要功能: 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。公司的P11的车架就属于此类型,如下图1。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,皮卡和大多数的越野汽车上。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。 图1 P11车架 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。

编制日期:05. 11.29 编者:祁殿渠版次:02 第 3 页共 3 页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奇瑞车架的主要结构件 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,如图1 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。 图2 A11横梁 2.副车架 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,如图3。 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其它为SPHE、SPHC表面处理为电泳

悬架设计指南

设计指南(弹簧、稳定杆) 不管悬架的类型如何演变,从结构功能而言,它都是有弹性元件、减振装置和导向机构三部分组成。 一 弹性元件 弹性元件主要作用是传递车轮或车桥与车架或车身之间的垂直载荷,并依靠其变形来吸收能量,达到缓冲的目的。在现用的弹性元件中主要有三种;(1)钢板弹簧,(2)扭杆弹簧,(3)螺旋弹簧。 钢板弹簧设计 板弹簧具有结构简单,制造、维修方便;除作为弹性元件外,还兼起导向和传递侧向、纵向力和力矩的作用;在车架或车身上两点支承,受力合理;可实现变刚度,应用广泛。 (一) 钢板弹簧布置方案 1.1钢板弹簧在整车上布置 (1) 横置;这种布置方式必须设置附加的导向传力装置,使结构复杂,质量加大,只在少数轻、微车上应用。 (2) 纵置;这种布置方式的钢板弹簧能传递各种力和力矩,结构简单,在汽车上得到广泛应用。 1.2 纵置钢板弹簧布置 (1) 对称式;钢板弹簧中部在车轴(车桥)上的固定中心至钢板弹簧两端卷耳中 心之间的距离相等,多数汽车上采用对称式钢板弹簧。 (2) 非对称式;由于整车布置原因,或者钢板弹簧在汽车上的安装位置不动,又 要改变轴距或通过变化轴荷分配的目的时,采用非对称式钢板弹簧。 (二)钢板弹簧主要参数确定 初始条件:1G ~满载静止时汽车前轴(桥)负荷 2G ~满载静止时汽车后轴(桥)负荷 1U G ~前簧下部分荷重 2U G ~后簧下部分荷重 1W F =(G 1-G 1U )/2 ~前单个钢板弹簧载荷 2W F =(G 2-G 2U )/2 ~后单个钢板弹簧载荷 c f ~悬架的静挠度; d f -悬架的动挠度

1L ~汽车轴距; 1、 满载弧高a f 满载弧高指钢板弹簧装在车轴(车桥)上,汽车满载时钢板弹簧主片上表面与两端(不包括卷耳孔半径)连线间的最大高度差。a f 用来保证汽车具有给定的高度。当a f =0时,钢板弹簧在对称位置上工作。为在车架高度已确定时得到足够的动挠度,常取a f = 10~20mm 。 2、 钢板弹簧长度L 的确定 L —指弹簧伸直后两卷耳中心间的距离 (1)钢板弹簧长度对整车影响 当L 增加时:能显著降低弹簧应力,提高使用寿命; 降低弹簧刚度,改善汽车平顺性; 在垂直刚度C 给定的条件下,明显增加钢板弹簧纵向角刚度; 减少车轮扭转力矩所引起的弹簧变形; 原则上在总布置可能的条件下,尽可能将钢板弹簧取长些。 (2)钢板弹簧长度确定 钢板弹簧一般跟据经验确定; 轿车: L =(0.40~0.55)轴距 货车前悬架: L =(0.26~0.35)轴距 后悬架: L =(0.35~0.45)轴距 3、断面尺寸及片数确定 (1)宽度b 的确定 有关钢板弹簧的刚度、强度等,可按等截面简支梁的计算公式计算,但需引入挠度增大系数δ加以修正。因此,可根据修正后的简支梁公式计算钢板弹簧所需的总惯性矩J 0。对称式钢板弹簧 0J =[(L-ks )3c δ]/48E (1) s -U 形螺栓中心距; k -U 形螺栓加紧后无效长度系数(刚性加紧,k=0.5,挠性加紧,k=0); c -钢板弹簧垂直刚度(N/mm ),c=F W /f c ; δ-挠度增大系数(先确定与主片等长的重叠片数1n ,再估计一个总片数0n ,求得η=n 1/n 0,然后用δ=1.5/[1.04(1+0.5η)]初定δ;

小车车架设计说明书

毕业设计 说明书 题目名称:小车车架设计 院系名称:机械工程系焊接及自动化班级:焊接11.1班 学生姓名: 指导教师:韩天判 2013年6月7日

摘要 本设计课题是关于小型车的车架设计。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。说明书详细阐明了小型汽车的方案论证:车架的设计要求、车架结构的确定、车架宽度的确定、车架纵梁形式的确定、车架横梁形式的确定、车架纵梁与横梁连接形式的确定、车架的受载分析。 关键词:小车、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(局部扭转)。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,以及振动和噪声特性也可以做出初步判断,为缩短产品开发周期创造了有利条件。

整车布置设计规范(修改稿)

整车总布置设计规范 1.范围 本标准规定了整车总布置设计的原则、规定及应满足的有关法规等。 本标准适用于公司新产品开发时的整车总布置设计。 2.引用文件 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。 QC/T490-2000:主图板 QC/T576-1999:轿车尺寸标注编码 GB/T17867-1999:轿车手操纵件、指示器及信号装置的位置 GB14167-1993:安全带固定点 GB11556-1994 :A、区 GB11565-1989:B区 GB11562-1994:前方视野 GB/T13053-1991:脚踏板 SAEJ 1100:头部空间、上下左方便性 3术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1整车总布置 明示所有总成的硬点、关键的参数的布置图 3.2设计硬点 轮距、轴距、总长、总宽、造型风格、油泥模型表面或造型面、人体模型尺寸、人机工程校核的控制要求、底盘等与车身相关零部件对车身的控制点线面及控制结构,都称为设计硬点。 4.整车总布置图上应确定的参数 4.1整车的外廓尺寸; 4.2轴距和前、后轮距; 4.3前悬和后悬长度;

4.4发动机、前轮的布置关系; 4.5轮胎型号、静力半径和滚动半径、负载能力; 4.6车箱内长及外廓尺寸; 4.7前轮接地点至前簧座的距离; 4.8前簧中心距; 4.9后簧中心距; 4.10车架前部和后部外宽; 4.11车架纵梁外形尺寸及横梁位置; 4.12前簧作用长度; 4.13后簧作用长度; 5.参数确定原则及设计的一般程序 5.1参数确定原则 以设计任务书和标杆样车为基准,按设计任务书上规定的或标杆样车上测定的参数进行总布置,如确实不能满足的,需提出经上级领导批准后方能更改。 5.2设计的一般程序 1)总布置设计人员在接到新车型的开发任务后,首先要进行整车构思,并参与市场调研和样车分析,在此基础上制定出总的设计原则和明确设计目标; 2)各专业所建立标杆样车的3D数模,并提供给整车布置人员; 3)总布置设计人员将各专业所提供的数模装配好; 4)对各总成的匹配和布置关系等进行分析,明确它们的优点和不足; 5)各专业所建立拟采用的总成的数模,不提供总布置人员; 6)总布置人员对新的数模进行分析,并提出可行性的建议; 7)对方案进行评审; 8)评审后对各总成进行修改或开发; 6.主要尺寸参数的确定

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

车架电泳线线技术要求

车架以及底盘小件以及薄板件电泳线技术要求 甲方(需方): 乙方(供方): 乙方向甲方提供车架、底盘小件以及薄板件电泳线设备 1 台(台套),由乙方进行设备的设计、制造、安装、调试,验收合格后一次性交付甲方使用。为确保项目质量,需满足如下要求: 一、技术要求 1、项目总体要求 1.1涂装工件名称:车架以及底盘小件以及薄板件; 1.2零件最大组挂尺寸:长12米*宽1.1米*高1.6米, 1.3最大重量:1500KG 1.4动力来源:电、压缩空气、天然气; 1.3生产纲领: 车架产量50000台/年,底盘小件和薄板件25000挂/年; 1.4工作制度: 工作制度:每年300天,每天工作20个小时,三班制; 生产节拍:4.8分钟/件 1.5工艺过程: 工艺温度:预脱脂、脱脂温度不低于45℃;磷化温度为35~45℃;电泳温度为28~32℃; 电泳烘干工件表面温度为180℃以上,其余工序常温。

(以上处理方式厂家可按照投标方的最优方案来制定)(每个工位有几个工作点根据工艺平面图确定) 1.6输送方式: 空中输送部分单独招标、地面输送包含在电泳线内 1.7作业点:每个工位有几个工作点根据工艺平面图确定 1.8厂房参数:210×18,厂房高度: 13米 1.9能源: 动力电: 380 V三相 50HZ 照明电: 220 V单相 50HZ 自来水:2~3 Kg/cm2(以实际情况为准) 压缩空气:5~6 Kg/cm2(以实际情况为准) 加热源:天然气 1.10有在著名工程机械单位或者汽车行业设计和建设大型阴极电泳涂装线的工程案例,且所承制的单个涂装线项目规模不小于1000万(出具合同证明); 2、项目内容 2.1项目工作流程 1)工件在上件点上件; 2)工件经前处理、电泳; 3)电泳后转挂至地面链,进入电泳烘房进行烘烤、强冷; 2.2分项工程

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

悬置设计指南

1 发动机悬置系统的设计指南

1.1 悬置系统的设计意义及目标简介 现代汽车发动机无一不是采用弹性支承安装的,这在汽车行业称之为“悬置”,在力学及振动工程中则是个隔振问题。如果不用中间弹性元件而直接将发动机刚性地固紧在汽车车架(底盘)上,则当汽车在不平坦的路面上行驶时将导致机身由于车架的变形、冲击而损坏;而当汽车在平坦光滑的路面上行使时来自发动机的振动将导致车架、车身产生令人厌恶的结构噪声。此外弹性悬置还能补偿在发动机安装及运动过程中由车架变形导致的相对位置的不精确。 由此可知,悬置系统的设计目标值: 1) 能在所有工况下承受动、静载荷,并使发动机总成在所有方向上的位移处于可接受的范围内,不与底盘上的其它零部件发生干涉; 2) 能充分地隔离由发动机产生的振动向车架及驾驶室的传递,降低振动噪声; 3) 能充分地隔离由于地面不平产生的通过悬置而传向发动机的振动,降低振动噪声; 4) 保证发动机机体与飞轮壳的连接弯矩不超过发动机厂家的允许值。

1.2 悬置系统的布置方式选择 每个隔振器(悬置系统)不论其结构形状如何都可以看作由三个相互垂直的弹簧组成,按照这三个弹簧的刚度轴线和参考坐标轴线间的相对位置关系,悬置系统弹性支承的布置可以有常见的三种不同方式: 1) 平置式。这是常用的、传统的布置方式,其特征是布局简单、安装容易。在这种布置方式中,每个弹性支承的三个相互垂直的刚度轴各自对应地平行于所选取的参考坐标轴。 2) 斜置式。这是一种目前汽车发动机中用得最多的布置方式。在这种布置方式中,每个弹性支承的三个相互垂直的刚度轴相对于参考坐标轴的布置是:除一个轴平行于参考坐标外,其他两个轴分别与参考坐标轴有一夹角。一般斜置式的弹性支承都是成对地对称布置于垂向纵剖面的两侧,但每对之间的夹角可以不同,坐标位置也可任意。这种布置方式的最大优点是:它既有较强的横向刚度,又有足够的横摇柔度,因此特别适用于象汽车发动机这样既要求有较大的横向稳定性,又要求有较低的横摇固有频率以隔离由不均匀扭矩引起的横摇振动。此外,它还可以通过斜置角度、布置位置以及隔振器两个方向上的刚度比等适当配合来达到横向——横摇解耦的目的,这是平置式较难做到的。 3) 会聚式。这种布置方式的特点是弹性支承的所有隔振器的主要刚度轴均会聚相交于同一点。除了有良好的稳定性外它最大的优点是可以通过调节倾斜角度和布置坐标的关系来获得六种完全独立的

汽车设计-车身前副车架安装点设计规范模板

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1 范围 本规范规定了车身前副车架安装点设计要点及其判断标准等。 本规范适用于新开发的M1类和N1类汽车车身前副车架安装点设计。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的,凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 《GB 11566-2009 乘用车外部凸出物》 《GB/T19234-2003 乘用车尺寸代码》 《GB/T 709-2006 热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》 《GB/T 710-2008 优质碳素结构钢热轧薄钢板和钢带》 《GB/T4780-2000 汽车车身术语》 《整车车身设计公差与装配尺寸链分析》 《螺栓连接的装配质量控制》 3 术语和定义 3.1 车身结构 3.1.1车身结构是各个零件的安装载体。 3.2 副车架 3.2.1副车架最早的应用原因是可以降低发动机舱传递到驾驶室的振动和噪音。副车架与车身的连接点就如同发动机悬置一样。通常一个副车架总成需要由四个悬置点与车身连接,这样既能保证其连接刚度,又能有很好的震动隔绝效果。副车架能分5级减小震动的传入,对副车架来说,在性能上主要目的是减小路面震动的传入,以及提高悬挂系统的连接刚度,因此装有副车架的车驾驶起来会感觉底盘非常扎实,非常紧凑。而副车架悬置软硬度的设定也面临着像悬挂调校一样的一个不可规避的矛盾。所以工程师们在设计和匹配副车架时通常会针对车型的定位和用途选择合适刚度的橡胶衬垫。由于来自发动机和悬挂的一部分震动会先到达副车架然后再传到车身,经过副车架的衰减后振动噪声会有明显改善。副车架发展到今天,可以简化多车型的研发步骤。这是因为悬挂、稳定杆、转向机等底盘零件都可以预先安装在一起,形成一个所谓的超级模块,然后再一起安装到车身上。 3.3前副车架安装点 3.3.1前副车架安装点指安装在车身的安装孔中心线与安装面下平面交点的位置(XYZ 坐标)及装配孔公称尺寸。 4 车身前副车架安装点技术要求 4.1车身安装硬点要求公差控制在±1.5mm范围内; 4.2前副车架与车身安装平面间的平度要求控制在±0.5mm范围内; 4.3车身安装硬点所采用的带法兰面的螺母或者螺纹管要求能够承受的扭矩≥160N.m; 4.4车身前副车架安装点强度由CAE部门依据安装点所选材料及车辆工况分析确定; 4.5车身前副车架安装点刚度要求达到5000N/mm—10000N/mm。 5 车身前副车架安装点设计要点

车架轻量化设计

摘要 本田节能赛车车架是赛车的重要组成部分,车架承载着赛车所有的零部件及总成。赛车在进行比赛时,来自赛道的全部载荷将传递给车架,所以强度、刚度在车架的设计、制作过程中扮演着重要角色。利用 solidworks 软件平台对赛车车架进行三维建模,结合有限元原理,在计算机上运用 ANSYS软件组建基于管状单元的车架分析模型,并且对其进行简化;运用有限元分析软件对车架结构进行满载工况下进行下进行强度刚度分析,得到车架结构,并通过试验验证建立的车架结构有限元模型是正确的;利用有限元分析结果,改进车架结构设计,在确保其强度、刚度的前提条件下,减少车架材料的使用,降低车架结构的质量;最后,运用有限元分析软件对改进优化后的最新的车架结构分析,结果显示车架结构改进设计是合理的、安全的,满足设计要求。 关键词:车架;轻量化;优化;仿真 ABSTRACT Honda energy-saving car frame is an important part of the car frame, car carrying all parts and assemblies. The car in the game, all of the load from the track will be passed to the frame, so the strength and stiffness of the frame design, in the production process plays an important role. Three dimensional modeling of car frame using SolidWorks software platform, combined with the principle of finite element method, using the ANSYS software in the computer analysis model on the formation of tubular frame based on the element, and it is simplified; using finite element analysis software of frame structure under the condition of full load stiffness strength analysis, get the frame structure, frame finite element the structure model and verify the correctness; using the finite element analysis results, the improved frame structure design,in order to ensure the strength and stiffness of the premise, to reduce the use of frame materials, reduce the quality of the frame structure; finally, by the analysis of the frame structure of the latest improved finite element analysis software, the results show that the frame structure design is reasonable and safe, meet the requirements of design. Key Words:Frame;lightweight;optimization;Simulation 1 绪论 1.1 背景 当前能源危机已经越来越显现,而与之同时汽车的节能减排已经成为了社会热点问 题之一。 现如今世界石油消耗量逐年增加,全球从1970年的23亿吨提升到了2006年的35亿 吨。虽然从我们得知的消息—所探明的石油储量一直在递增。但以现阶段原油的消耗速度来看,到 21 世纪中叶的时候,地球石油资源就会接近枯竭,这已成为我们不得不面对的一个现实性问题。海外的许多发达国家在 20 世纪中期的时候就已开始进行了战略调整,他们那时已经意识到凭借传统石化资源类似推动经济增长的这种模式已经走到了尽头,我们需要寻求一种新的能源来解决未来这种可

汽车车架设计指南

目录 第三章车架 1 车架的主要功能 (3) 2 车架的类型 (3) 2.1 主要类型 (3) 2.2 车架的主要结构件 (4) 3 车架的功能设计要求 (8) 4 车架的设计和计算 (8) 4.1 车架的主要载荷 (8) 4.2 车架的主要设计内容 (9) 4.3 车架的设计计算举例 (10) 5 车架的工艺介绍 (12) 5.1 副车架的制造 (12) 5.2 总成检验 (13) 5.3 质量保证 (13) 5.4 生产技术新动向 (13) 6 车架常用材料的选择 (14)

第三章车架

1 车架的主要功能 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,是整改底盘的骨架。 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。下图的车架就属于此类型,如下图1。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,皮卡和大多数的越野汽车上。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。 图1车架 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。

悬架用减振器设计指南设计

悬架用减振器设计指南 一、功用、结构: 1、功用 减振器是产生阻尼力的主要元件,其作用是迅速衰减汽车的振动,改善汽车的行驶平顺性,增强车轮和地面的附着力.另外,减振器能够降低车身部分的动载荷,延长汽车的使用寿命.目前在汽车上广泛使用的减振器主要是筒式液力减振器,其结构可分为双筒式,单筒充气式和双筒充气式三种. 导向机构的作用是传递力和力矩,同时兼起导向作用.在汽车的行驶过程当中,能够控制车轮的运动轨迹。 汽车悬架系统中弹性元件的作用是使车辆在行驶时由于不平路面产生的 振动得到缓冲,减少车身的加速度从而减少有关零件的动负荷和动应力。如 果只有弹性元件,则汽车在受到一次冲击后振动会持续下去。但汽车是在连 续不平的路面上行驶的,由于连续不平产生的连续冲击必然使汽车振动加剧, 甚至发生共振,反而使车身的动负荷增加。所以悬架中的阻尼必须与弹性元 件特性相匹配。 2、产品结构定义 ①减振器总成一般由:防尘罩、油封、导向座、阀系、储油缸筒、工作缸筒、活塞杆构成。 ②奇瑞现有的减振器总成形式:

二、设计目的及要求: 1、相关术语 *减振器 利用液体在流经阻尼孔时孔壁与油液间的摩擦和液体分子间的摩擦形成对振动的阻尼力,将振动能量转化为热能,进而达到衰减汽车振动,改善汽车行驶平顺性,提高汽车的操纵性和稳定性的一种装置。 *阻尼特性 减振器在规定的行程和试验频率下,作相对简谐运动,其阻力(F)与位移(S)的关系为阻尼特性。在多种速度下所构成的曲线(F-S)称示功图。 *速度特性 减振器在规定的行程和试验频率下,作相对简谐运动,其阻力(F)与速度(V)的关系为速度特性。在多种速度下所构成的曲线(F-V)称速度特性图。 *温度特性 减振器在规定速度下,并在多种温度的条件下,所测得的阻力(F)随温度(t)的变化关系为温度特性。其所构成的曲线(F-t)称温度特性图。 *耐久特性 减振器在规定的工况下,在规定的运转次数后,其特性的变化称为耐久特性。 *气体反弹力 对于充气减振器,活塞杆从最大极限长度位置下压到减振器行程中心时,气体作用于活塞杆上的力为气体反弹力。 *摩擦力

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。

车架的改造与副车架的设计

车架的改装 主车架是汽车底盘上各总成及专用工作装置安装的基础,改装时受到的影响最大,因此,要特别引起注意。 主车架是受载荷很大的部件,除承受整车静载荷外,还要受到车辆行驶时的动载荷,为了保持主车架的强度和刚度,原则上不允许在主车架纵梁上钻孔和焊接,应尽量使用车架上原有的孔。如果安装专用设备或其它附件,不得不在车架上钻孔或焊接时.应避免在高应力区钻孔或焊接。主车架纵梁的高应力区在轴距之间纵梁的下冀面和后悬的上冀面处。因为这些部位纵梁应力较大,钻孔容易产生应力集中。 对于主车架纵梁高应力区以外的其余地方需要钻孔或焊接时,应注意以下事项: 1)尽量减小孔径,增加孔间距离,对钻孔的位置和孔径规范,应满足图和表的要求。 主车架钻孔的孔径和孔间 距 2)在纵梁翼面高应力区外的其它部位钻孔,只能在中心处钻一个孔,如图所示。 3)在纵梁的边、角区域亦禁止钻孔或焊接,所示的区域即为不允许钻孔和焊接加的部位。因为在这些部位进行钻孔或焊接,极易引起车架早期开裂。 主车架纵梁禁止钻孔区主车架纵梁禁止焊接区 4)严禁将车架纵梁或横梁的男面加工成缺口形状。 本课题中由于主车架与副车架之间的连接选用止推连接板形式,故主车架不用考虑钻孔,只需考虑焊接的位置得当。 主车架的加长设计 因专用汽车法布置的需要,对主车架有时要进行加长。例如厢式零担货物运输车和轻泡货物运输车,若用普通汽车底盘改装.则需要将轴距加大,改装长货厢来提高运输效率,此时要将车架在其中部断开后再加长。也有将车架后悬部分加长的改装设计。 车架加长部分应尽量采用与原车架纵梁尺寸规格一样、性能相同的材料。车架的加长部分与车架的连接一般采用焊接。首先在纵梁腹板处,按与纵梁轴线成夹角45。或90。的方向把纵梁断开,然后把切口断面加工成坡口形状,如图3-4所示。最后将加部分与车架纵梁对接起来。为了获得v型焊缝对接接头的最佳强度,防止焊缝起点出现焊接缺陷,应朱用引弧焊法或退弧焊法。焊接时应根据纵梁的材料选择合适的焊条型号、直径及焊接

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。

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