车架设计手册汇总

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车架设计手册

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车架设计手册随着汽车工业的快速发展,车辆的性能和风格也变得越来越多样化,车架的设计变得更加复杂。

一个优秀的车架设计是实现汽车性能和安全的关键因素之一。

这个手册将向你介绍一些车架设计的基本原则,包括材料选择、结构设计,以及一些设计工具的使用等。

材料选择车架的材料是车架设计的一个关键因素。

下面是一些常见的材料:钢材钢材是最常见的车架材料之一,因为它价格低廉并且易于加工。

钢是一种强度和耐用性都很不错的材料,可以承受较大的重量和负载。

但同时,钢材也很重,并且容易受到腐蚀和锈蚀。

铝合金铝合金是一种轻质材料,具有高强度和高抗腐蚀性。

它比钢材轻得多,有助于提高汽车的燃油效率。

但是铝合金的成本较高,而且不如钢材坚固。

碳纤维碳纤维是一种新型材料,它的强度和刚度已经超过了传统的材料。

碳纤维是一种非常轻便的材料,可以减少车辆的重量并提高燃油效率。

但是,碳纤维材料的成本非常高,而且制造和加工比较复杂。

需要注意的是,在选择车架材料时,要考虑车辆的用途和预算。

不同的材料适合不同的车辆和用途,选择合适的材料可以提高车辆的性能和降低成本。

结构设计在进行车架设计时,应该考虑材料的强度,耐久性和负载。

一个优秀的车架应该保证优秀的稳定性和可靠性,同时轻便和易于操作。

下面是一些车架结构设计的原则。

三角形结构车架的三角形结构可以提高车架的强度,稳定性和刚度。

三角形结构可以有效地分散力量,使车架保持稳定,并且减少振动和晃动。

可扩展结构一个好的车架应该可以适应不同的车辆需求。

一个可扩展的车架可以根据需要增加或减少长度和高度,以适应不同的负载和需要。

多功能设计车架的结构设计应该能够适应不同的功能。

例如,一个越野车需要一个坚固的车架来抵御颠簸和振动,一个速度型赛车需要一个轻便和刚性的车架来提高速度。

因此,车架的结构设计应该考虑车辆的用途和不同的功能需求。

需要注意的是,在进行车架结构设计时,应该采用真实的负载数据来进行测试和仿真分析。

这样可以确保设计合适的车架结构,以保证车辆的性能和安全。

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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4.1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。

4.2 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,4.3 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。

4.4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)。

车架设计说明书

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车架设计说明书(总25页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--题目:氧传感器演示台设计专业:车辆工程班级:0902宿舍: I3-204+201 学生:杨辉宝、张鑫、李峰府程鹏、刘驹扬、赵崇建陈怡玲指导老师:刘成武目录1.引言 (3)2.车架设计和制造的整体思路 (3)、车架的设计思路 (3)、车架的制造思路 (3)3.车架整体设计 (3)、车架形式的选择 (4)、车架材料的选择 (4)、车架用钢管规则选择 (4)、车架各部分设计 (5)4.车架制作 (14)、车架制作的问题与解决方案 (14)、车架焊接顺序 (15)、车架受力分析及计算 (15)5.设计车架的发展趋势 (17)、材料方面 (17)、结构方面 (17)6.课程设计总结 (22)1.引言赛车的车架是支撑赛车其他部件,构成赛车主体的重要部件。

该报告就是叙述车架从最初设计到最后制成整个过程的,其主要包含四大部分内容:车架外形设计、车架模拟力学分析、车架制作以及缓冲结构数据报告。

车架外形设计从车架的形式选择、材料选择、管件规格选择和各部分详细设计等方面进行了叙述。

车架模拟力学分析主要运用ANSYS力学分析软件对车架模型进行了计算机模拟分析,完成的主要工作有静载分析、翻车情况分析、运动模态分析和车架扭转刚度分析。

车架制作部分详细阐述车架的焊接步骤,并叙述了在车架焊接中遇到的各种问题以及解决方法。

由于规则中还明确要求对缓冲结构进行性能试验并给出试验数据报告,所以该报告也给出了缓冲结构试验的报告。

除了这三部分工作,在本报告的最后还指出了设计中的缺陷并提出改进方案,为今后的设计提供了重要经验。

2.车架设计和制造的整体思路、车架设计思路如果把一辆赛车比作一个充满活力的运动员的话,车架就是他的骨骼。

如同骨骼是人的重要组成部分,车架对于赛车来说也是最重要的部分之一。

一个运动员要想得到好成绩,他的骨骼就必须要轻并且强劲。

车架设计手册

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车架设计手册车架是汽车、机器人、航空器等各类交通工具中的重要组成部分。

正确的车架设计可以提高交通工具的稳定性、承重能力和安全性。

本手册将介绍车架设计的基本原理和注意事项。

车架设计的重要性车架是交通工具的骨架,其设计要求必须满足一定的强度、刚度和耐久性。

从强度学角度来说,车架必须能够承受各种力和载荷,同时保证结构的稳定性和安全性。

从使用寿命角度来说,车架必须能够经受住长期使用和环境的变化,而不出现损坏或疲劳裂纹等问题。

因此,车架设计的重要性不言而喻。

车架设计的基本原理车架设计的基本原理包括材料选择、受力分析、刚度计算、几何形状确定等方面。

下面将分别介绍每个方面的设计原则。

材料选择原则车架的材料选择要根据设计要求和客户需求来确定。

通常选择的材料要满足强度高、重量轻、价格合理等条件。

常用的材料有钢、铝、碳纤维等。

不同的材料具有不同的强度和弹性模量,其选用要根据实际情况进行调整。

受力分析原则车架需要承受各种载荷和力,因此设计时需要进行受力分析。

理论上,车架的受力分析应该采用有限元分析等数学模型进行计算。

但在实际设计中,可以采用近似方法,也可以通过经验公式等方法进行计算。

受力分析的结果应该用于判断车架的强度和刚度情况,以便对设计进行调整。

刚度计算原则车架的刚度是其稳定性的关键指标。

刚度的计算要根据车架的整体结构、材料、截面尺寸和安装方式等多个因素进行考虑。

通常情况下,车架的刚度可以通过直接拟合或计算得出。

同时,刚度的计算还要考虑其对车辆操控性和行驶舒适度的影响。

几何形状确定原则车架的几何形状对其强度、刚度和外观等方面的影响非常大。

常见的车架形状有方管式、圆管式、H型钢式等。

不同的形状具有不同的刚度和强度特点。

因此,在进行车架设计时,几何形状的选择要综合考虑材料的特性、受力分析结果和使用要求等因素,以确保车架的性能和稳定性。

车架设计的注意事项在进行车架设计时,还需注意以下事项:安全性车架的安全性是设计的首要考虑因素。

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应力集中并避免失稳。而在其前、后端,则应着
重控制悬架系统引起的局部扭转。提高纵梁强度
常用的措施如下:
一、提高弯曲强度
1,选定较大的断面尺寸和合理的断面形
状(槽形梁断面高宽比一般为3:1);
2,将上、下翼缘加厚或在其上贴加强板;
3, 将受拉力翼缘适当加宽;
二、提高局部扭转强度
1,注意偏心载荷的布置,使相近的几个偏心载荷尽量接近纵梁断面的弯曲中心,并使合成量较小;
3) 由前、后悬架总成布置确定前、后悬钢板支架位置、减震器、缓冲块安装位置或空气弹簧支架安装位置、推力杆支架安装位置、稳定杆支架安装位置等;
4) 由转向系总成布置确定方向机安装位置、 中间垂臂支架安装位置或角转向器支架安装位置;
5) 由车身总布置确定车架各牛腿安装位置;
如上述几条中安装位置有干涉,则和相关设计人员勾通并协商统一解决。至此,车架基本框架就已完成,接下来就是车架各部分总成的细节设计2。
5,必要时可采用铰孔或冲压边缘修磨,以提高某些薄弱部位的疲劳强度;
五、减小失稳
1,在受压翼缘和厚度的比值不宜过大(常在12左右);
2,在容易失稳处加焊撑板;
3,在容易出现波纹处限制其平整度;
六、局部强度加强
1,采用较大的板厚;
2,在集中力较大处将纵、横梁局部贴加强板,必要时再将加强板压成肋或翻边;
3,加大支架紧固面尺寸,增多紧固件数量,并尽量使力作用点接近腹板的上、下侧。
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。

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车架设计手册车架是指用来支撑车子整体的骨架构架,其设计是影响车子整体性能的重要因素。

本手册将介绍车架的设计要点、材料选择、制造工艺以及相关的测试和检测方法。

车架设计要点1.结构强度:车架需要保证足够强度来承受车子的自身重量和外界的荷载。

一些高强度材料如碳纤维、铝合金等可以用来提高车架强度。

2.轻量化设计:车架的质量越轻,则车子的加速和转向性能就越好。

轻量化设计方法包括空心设计、管壁薄化和多稳定设计等。

3.良好的减震性能:车架需要减少来自道路的震动对车子的影响,可以通过增加减震器数量或者改变材料等设计方法来实现。

4.稳定性能优良:车子的稳定性能是指车架在各种行驶状态下都保持平衡和稳定。

保证车子稳定性能可以采用非标准化设计的最佳尺寸,并考虑到车子布局、车底高度等实际因素。

5.美感和个性化:车架设计也需要符合车子整体设计和个性化需求。

车架材料选择1.铝合金:相对于其他金属,铝合金有更好的强度和较轻的质量。

其缺点是比碳纤维容易断裂。

2.碳纤维:碳纤维具有极高的强度和轻盈的质量,几乎不变形和氧化。

其缺点包括比铝合金或钢铁更贵、更易损坏等。

3.钢铁:最常用的车架材料,适用于各种环境和行驶条件。

其缺点包括较重、不适合长期暴露在潮湿地区和容易生锈。

4.钛:高质量钛合金车架与铝合金车架的强度相当,但是相比铝合金车架更为耐用。

其缺点包括相对较贵。

车架制造工艺1.焊接:最常用的方法包括氩弧焊和TIG焊接。

其优点在于效率高,而缺点在于不适合一些高端车架材料的制造工艺。

2.模锻:模锻的优点在于制造出的车架具有一致的形状和强度。

其缺点包括需要一些专业设备和技能。

3.复合材料制造:使用复合材料,通常为碳纤维创建车架。

其制造过程包括设计、剪切、涂覆、压缩和烘干等。

其优点在于可以实现高度个性化的设计,独特的外观和性能优势。

测试和检测方法车架的测试和检测是车架确认性能和质量的必要环节。

1.载荷测试:采用一些成型载荷测量器或开放试验,确定车架的强度和耐受能力。

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车架设计手册汽车车架是支撑车身和承载各种载荷的基本结构,也是汽车设计的重要组成部分。

在车架设计中,需要考虑车架的强度、刚度、重量、成本等因素,以满足安全性、舒适性、性能等要求。

本文为车架设计者提供一份车架设计手册,以帮助他们设计出更加优秀的车架。

车架材料的选择车架的主要材料有钢、铝和碳纤维复合材料等。

钢的强度和刚度较高,适用于承受大载荷和较高速度的车型,但重量也相应较高。

铝的比强度较高,重量较钢轻,但成本较高。

碳纤维复合材料的比强度和比刚度最高,也最轻,但成本更高,且制造难度较大。

在选择材料时,需要综合考虑车架的功能、质量、成本等因素。

一般来说,高性能跑车和超级轻量化车型可采用高强度、轻质的碳纤维复合材料,而普通乘用车则更适合采用钢或铝材料来平衡强度和成本。

车架的设计车架设计的主要目的是使车架能够承受各种载荷,同时保持稳定和灵活性。

以下是车架设计中需要注意的几个方面:车架形状与尺寸车架的形状和尺寸可以根据车辆类型、载荷要求和美学需求进行选择。

一般来说,车架的截面形状应该越圆越好,这样能够提高其承载能力,并降低由于解析的应力而引起的裂纹。

轴距车架的轴距决定了车轮之间的距离,也影响着车辆的稳定性和行驶性能。

轴距越大,车身稳定性越高,但转弯半径也相应增大,加重驾驶难度。

车身高度车身高度是车辆的重要参数之一,影响着车辆的重心高度、空气动力学性能以及视野。

一般来说,车身高度越低,车体重心越低,车辆稳定性越高,但通行性和操作性也相应变差。

骨架结构车架的骨架结构应该平衡强度和轻量化。

对于大型车辆,骨架结构的设计应该较为复杂,以保持其稳定性和承载能力。

车架的生产车架的生产需要采用精确的工艺和设备以满足各种质量标准。

以下是车架生产相关的几个要点:焊接车架中的焊接点对于车辆的稳定性和耐久性至关重要。

焊接质量影响到车架的强度和刚度,因此需要采用高质量的焊接方法,避免焊接缺陷和裂缝。

附属零部件车架包含许多附属零部件,如车轮、传动系统、刹车系统等,这些配件也需要精细加工以确保车架的稳定性和耐久性。

车架设计

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ZONGSHEN R&D -7
脊梁式车架 如图( 所示车架,脊梁式车架完全省略了托抱发动机的构件。 如图(6)所示车架,脊梁式车架完全省略了托抱发动机的构件。 从转向立管到车架尾部由脊梁型的构件构成, 从转向立管到车架尾部由脊梁型的构件构成,基本上采用的是左右 结构的冲压薄钢板焊接成型,工艺简单, 结构的冲压薄钢板焊接成型,工艺简单,适合于大批量专业化生产 由负荷、振动引起的应力分布主要集中在脊梁部, 。由负荷、振动引起的应力分布主要集中在脊梁部,特别是当摩托 车在运动中受冲击负荷较大时, 车在运动中受冲击负荷较大时,车架的脊梁部分由于产生应力集中 而易断裂,应充分注意断面形状的设计。多用于中小排量摩托车。 而易断裂,应充分注意断面形状的设计。多用于中小排量摩托车。 ● 低跨式车架 如图( 所示车架,低跨式车架在转向立管和车座之间, 如图(7)所示车架,低跨式车架在转向立管和车座之间,车架的 主梁向下弯曲形成一个适当的空间,油箱安排在车座下面, 主梁向下弯曲形成一个适当的空间,油箱安排在车座下面,用来实 现上下摩托车容易的目的。发动机吊装在车架下部, 现上下摩托车容易的目的。发动机吊装在车架下部,零件布置比较 紧凑,设计相对较困难。一般适用于中小排量的商用车。 紧凑,设计相对较困难。一般适用于中小排量的商用车。 ● 组合摇臂式车架 如图( 所示车架, 如图(8)所示车架,组合摇臂式车架的发动机不是直接安装在车 架上,而是把发动机、后悬架和驱动装置组合成一个刚性整体, 架上,而是把发动机、后悬架和驱动装置组合成一个刚性整体,在 发动机一设置有铰接点与车架铰接形成一个组合摇臂。 发动机一设置有铰接点与车架铰接形成一个组合摇臂。由于这种形 式的车架没有单独的后摇架, 式的车架没有单独的后摇架,在行驶过程中发动机相对于车架随后 ZONGSHEN R&D -8 减震器的伸缩而摆动。 减震器的伸缩而摆动。
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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 布置要求客车车架在设计过程中不但要考虑各总成零部件的合理布置以及其方便维修性、可靠性和工艺性, 还要充分考虑最大限度地满足车身对底盘的特殊要求, 如纵梁的结构、横梁和外支架(牛腿) 的位置及连接方式、行李箱大小、地板高度和通道宽度、驾驶区及座椅布置、车门数量和位置等。

对同样型号的客车底盘, 不同的用户对车架的要求不尽相同, 甚至有较大的差异。

6 结构设计要求模块化设计要求1) 由设计任务书及底盘总布置确定车架基本结构(三段式、直大梁1)和基本参数(轴距、前悬、后悬及前后纵梁开档、纵梁截面);2)由动力总成中发动机布置确定纵梁上发动机悬置安装孔位置;由冷却系总成布置确定水箱牛腿及风扇牛腿安装位置;由进气系总成布置确定空滤器支架安装位置;由排气系总成确定消声器支架安装位置;由空调总成确定压缩机牛腿安装位置;3)由前、后悬架总成布置确定前、后悬钢板支架位置、减震器、缓冲块安装位置或空气弹簧支架安装位置、推力杆支架安装位置、稳定杆支架安装位置等;4)由转向系总成布置确定方向机安装位置、中间垂臂支架安装位置或角转向器支架安装位置;5)由车身总布置确定车架各牛腿安装位置;注: 1注: 2标准化结构、零部件6.2.1纵梁结构及强度设计常用的措施如下:一、提高弯曲强度1,选定较大的断面尺寸和合理的断面形状(槽形梁断面高宽比一般为3:1);2,将上、下翼缘加厚或在其上贴加强板;3,将受拉力翼缘适当加宽;图1 纵梁形状及断面二、提高局部扭转强度1,注意偏心载荷的布置,使相近的几个偏心载荷尽量接近纵梁断面的弯曲中心,并使合成量较小;2,在偏心载荷较大处设置横梁,并根据载荷大小及分散情况确定连接强度和宽度;3,将悬置点布置在横梁的弯曲中心上;4,当偏心载荷较大且偏离横梁较远时,可采用K形梁,或将该段纵梁形成封闭断面;5,当偏心载荷较大且分散时,应采用封闭断面梁,横梁间距也应缩小;6,选用较大的断面;7,限制制造扭曲度,减小装配应力;三、提高整体扭转强度1,不使纵梁断面过大,在纵梁大断面处、横梁采用腹板连接;2,翼缘连接的横梁不宜间距太近;四、减小应力集中及疲劳敏感1,尽可能减小翼缘上的孔(特别是高应力区),严禁在翼缘上打大孔;2,注意外形的变化,避免出现波纹区或受拉严重变薄;3,注意加强端部的形状及连接,避免刚度突变;4,避免在槽形梁的翼缘边缘处施焊,尤忌短焊缝和“点”焊;5,必要时可采用铰孔或冲压边缘修磨,以提高某些薄弱部位的疲劳强度;五、减小失稳1,在受压翼缘和厚度的比值不宜过大(常在12左右);2,在容易失稳处加焊撑板;3,在容易出现波纹处限制其平整度;六、局部强度加强1,采用较大的板厚;2,在集中力较大处将纵、横梁局部贴加强板,必要时再将加强板压成肋或翻边;3,加大支架紧固面尺寸,增多紧固件数量,并尽量使力作用点接近腹板的上、下侧。

6.2.2横梁结构及强度设计在车架结构设计中,处理纵梁局部扭转的结构设计是最为重要的方面。

其关键在于足够的横梁弯曲刚度、合理的连接设计,以及横梁在纵梁上的正确布置。

横梁将左、右纵梁联接在一起构成一个完整的框架,以限制其变形和改善某些部位的应力,有的横梁还同时作为发动机、散热器、以及悬架系统等的紧固点,这些都是在结构设计中的主要依据。

横梁断面形状及连接形式如下图示:6.2.3后钢板弹簧前支架及副簧前支架结纵梁的局部扭转图2 横梁断面及连接形式一、采用槽形横梁采用槽形横梁及大连接板(见图2a),使主簧支架通过纵梁和连接板紧固在一起。

这种结构的优点是:a.连接板尺寸大,可以更加接近副簧支架,使其得到一定的支撑,同时亦可布置较多的紧固件,以提高连接强度;b.弹簧支架的载荷可通过连接板直接传到横梁上,连接板对纵梁腹板也有较大的加强作用;c.槽形截面弯曲刚度极大,可使纵梁扭角减至很小;d.由于两端有连接板加强,横梁可适当减薄;也有将槽形横梁的两端加宽而直接和纵梁上、下翼缘连接的(见图2c),这样可以省去连接板,由于材料利用率的制约,连接宽度有限,容易出现紧固件损坏及横梁开裂等问题,往往不如上述结构可靠。

但当不用副簧时,则较适用。

这种结构的优点是结构简单、质量轻。

为了折衷以上两个方案,可以槽形横梁的上下方各采用一个连接板(见图2b),或仅在其下方采用一个连接板。

二、采鳄鱼式横梁鳄鱼式横梁通常由帽形截面在其两端加接头构成,如下图3示:图3(a)翼缘连接(b)腹板连接这种横梁的优点是:a.有较大的连接宽度,使主、副簧支架都可得到支撑;b.截面高度较低,可以让开下部空间,使某些汽车的传动轴自由穿过;c.可用矩形胚料直接压制;鳄鱼式横梁的不足之处是:其弯曲刚度不如槽形横梁大,车架扭转时纵梁的应力偏大。

因此,有些车将翼缘连接改为腹板连接。

鳄鱼式横梁也可由两个帽形截面组成封闭的箱形截面,其扭转刚度极大,弯曲刚度比上一种也大。

三、采用圆管横梁通过法兰盘与弹簧支架及给纵梁连接在一起(见图2e),或直接穿过纵梁腹板和弹簧支架相连。

这种结构的优点是:a.弹簧支架的扭转载荷可以直接传到横梁上;b.对纵梁的约束小,故在该节点处车架扭转应力较低;c.扭转刚度较大。

这种横梁的不足之处是:横梁的弯曲刚度不如槽形横梁;其连接宽度较小,不利于对副簧支架的支撑(当不采用副簧时即无此问题)四、采用帽形截面横梁有些车上采用大截面帽形梁(见图2d),可以得到较大的连接宽度和弯刚度,但用料较多,成本较高。

6.2.4后钢板弹簧后支架及副长后支架对纵梁的扭转多采用槽形截面横梁,将两端加宽,直接和纵梁翼面相连(见图2c),由于后支架的受力支架,纵梁截面一般也比较小些。

尤其当弹簧后端采用吊环结构时,两支架通常紧靠在一起,故使用中较少损坏。

也有采用带连接板的槽形横梁的。

6.2.5前簧前支架对纵梁的局部扭转在横梁设计和布置时,还需考虑发动机前悬置的设计情况。

如悬置点支撑在横梁中部且较低时,采用“Z”形横梁较易实现(见图2f),如悬置点布置在左、右托架上,可优先考虑槽形横梁。

6.2.6前簧后支架对纵梁的扭转由于空间限制,横梁必须有较大的弯度,这只有采用帽形截面才便于制造。

但其两端和纵梁连接的部分一般要复杂一些,其形式较多,现列出几种车型所采用的结构,如图k~图n所示。

此横梁的设计难点还在于如何处理好与发动机悬置的关系,有时还需处理好与驾驶室悬置的关系。

这有赖于车型设计、有关专业设计与车架设计的良好配合。

在有些车上把发动机悬置布置在横梁上,并使横梁与弹簧支架对正,驾驶室悬置则布置上悬臂极小的托架上,或布置在另一横梁上(如下图4示)。

从纵梁局部扭转看,这的确是比较好的结构方案,但往往难以实现。

发动机悬置和弹簧支架错开一定距离的情况,仍不少见。

图4 发动机及驾驶室悬置横梁由于发动机尺寸过大或方便维修的需要,有时该处不设置横梁,而另将该段纵梁部分形成封闭截面,或在其后部采用“K”形横梁,将其沿纵梁向前延伸到弹簧支架处,并使该段纵梁形成封闭截面,以大大提高其抗扭能力。

但在制造上是很麻烦的,在大量生产时较难接受。

平衡悬架结构在这种情况下,纵梁局部扭转载荷极为集中,约为单轴上钢板弹簧一端载荷的4倍。

故一般都采用由两根槽形梁组成的“工”字梁,并在其上、下面设置尺寸很大的连接板和纵梁翼缘连接。

这样的结构,其垂直和水平方向的弯曲刚度及强度都很大,不仅可以有效的制约纵梁局部扭转,也为推力杆支架提供了可靠的支撑。

但车架扭转时,该处的应力将大大提高。

为此有些车上将翼缘连接改腹板连接(见图2g),或翼缘腹板综合连接。

大连接板的采用使车架抵抗平行四边形变形的能力大为增强。

螺旋弹簧独立悬架结构在这种情况下,纵梁局部扭转载荷也很大,为钢板弹簧一端载荷的2倍,故横梁截面也应很大。

常为箱形(前悬架)、帽形、管形和“Z”形(后悬架)。

其它常见结构除弹簧支架以外,纵梁其它部位的局部扭转载荷一般较小,横梁的弯曲刚度和连接刚度都可以小一些,常见的结构如图2h~图2j等。

6.2.7设计要点车架受力复杂,纵梁和横梁截面形状和连接方式各式各样, 要设计出结构合理、可靠实用的客车底盘车架, 除通过理论计算和有限元分析外, 还应注意以下几个方面:1) 充分考虑各总成零部件的总布置要求, 最大限度地满足车身对底盘的要求。

2) 大客车车架纵梁和横梁应尽量采用抗弯强度大的槽形截面16MnL 汽车用大梁1, 根据不同的要求和布置需要,截面尺寸可不尽相同。

3) 横梁与纵梁的连接结构是大客车车架设计考虑的重要方面,包括: ①横梁与纵梁的上下翼面连接。

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