车架设计指南

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车架设计手册汇总

车架设计手册汇总

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)。

悬架设计指南

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。

车架设计手册

车架设计手册

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。

车架设计的基础知识

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。

车架设计手册

车架设计手册

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。

车架设计说明书

车架设计说明书

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****:***目录1.引言 (3)2.车架设计和制造的整体思路 (3)2.1、车架的设计思路 (3)2.2、车架的制造思路 (3)3.车架整体设计 (3)3.1、车架形式的选择 (4)3.2、车架材料的选择 (4)3.3、车架用钢管规则选择 (4)3.4、车架各部分设计 (5)4.车架制作 (14)4.1、车架制作的问题与解决方案 (14)4.2、车架焊接顺序 (15)4.3、车架受力分析及计算 (15)5.设计车架的发展趋势 (17)5.1、材料方面 (17)5.2、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2.1、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。

对于赛车也是如此,一个轻而结实的车架能够让赛车的的性能得到很大提高。

客车车身结构设计指南

客车车身结构设计指南

客车车身结构设计指南目录目录 (II)前言 (III)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 车身结构及其分类 (1)3.1 客车车身分类方法 (1)3.2 按用途分类 (1)3.3 按承载形式分 (3)4 车架及车身骨架设计 (7)4.1 车架设计 (7)4.2 车身骨架设计 (10)5 车身蒙皮设计 (14)5.1 前后围蒙皮设计 (14)5.2 顶盖蒙皮设计 (15)5.3 侧围蒙皮设计 (16)5.4 侧围蒙皮的分类 (16)6 车身护板设计 (17)6.1 内部护板设计 (17)6.2 地板设计 (17)前言为了对公司客车车身结构设计提供设计参考,特编制此设计指南。

本设计指南适用于大中型客车的车身结构设计。

本设计指南由项目管理部提出并归口。

本设计指南起草单位:车身设计部。

客车车身结构设计指南1 范围本指南介绍了客车车身结构及其分类,规定了客车车身骨架及蒙皮的设计要求。

本指南适用于大中型客车车身结构设计,供设计时参考。

2 规范性引用文件GB/T 6726—2008 汽车用冷弯型钢尺寸、外形、重量及允许偏差3 车身结构及其分类在客车结构中,车身即是承载单元,又是功能单元。

作为承载单元,由车身骨架与底架或车架组成的车身结构,在客车行驶中要承受多种载荷的作用。

作为功能单元,车身应该为驾驶员提供便利的工作环境,为乘员提供舒适的乘坐环境,保护他们免受车辆行驶时产生的振动噪声和废气等的侵袭,以及外界恶劣天气的影响;同时在交通事故中,可靠的车身结构和乘员保护系统有助于减轻对乘员和行人造成的伤害;此外,合理的车身外部形状,以便客车行驶时能有效地引导周围的气流,提高车辆的动力性、燃油经济性和行驶稳定性,并改善发动机的冷却条件和车内通风。

因此,客车车身对客车产品的设计制造有着十分重要的影响。

3.1 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、承载形式进行分类。

悬架部分的设计指南

悬架部分的设计指南

三、行驶系统的设计1悬架系统的设计1.1 汽车(轿车)悬架部分的综述:(1).悬架的功能:汽车悬架是车架(或车身)与车轮之间的弹性连接的部件.悬架是现代汽车的重要组成部分之一.他的主要作用是传递作用在车轮和车架(或车身)的一切力和力矩,并且缓和路面传给车架(或车身)的冲击载荷,衰减由此引起的承载系统的震动,保证汽车的行驶平顺性,保证车轮在路面不平和载荷变化时有理想的运动特性,保证汽车的操纵稳定性使汽车获得高速行驶的能力.(2).悬架的种类:1).按照结构来划分悬架可以划分为非独立悬架和独立悬架两大类;非独立悬架可以分为:a)对称板簧式.b)非对称板簧式.c)纵横杆螺簧式.d)单纵臂螺簧式等等;独立悬架又可以划分为:a)水平单横臂式.b)斜置单横臂式.c)水平单纵臂式.d)双横臂式.e)麦弗逊式f)多连杆式等等。

2)按照悬架的可控性来划分,可以将悬架划分为被动悬架和主动悬架。

(3).悬架主要组成部分:弹性元件,导向装置和减振器三个基本部分组成.此外,还包括一些特殊功能的部件,如缓冲块和横向稳定器等.(4).轿车悬架的发展过程:轿车的悬架经历了非独立悬架、普通的独立悬架、半主动悬架(连续调节和可切换式调节)、主动悬架(全主动式和有限带宽式)1.2悬架设计过程当中常见的专业名词:1.非独立悬架:左右车轮装在一根整体的车轴上,在通过其悬架和车架或车身相连。

2.独立悬架:左右车轮通过各自的悬架和车架或车身相相接(在现代的中高级轿车当中应用的比较广泛)。

3.静挠度:fc 汽车满载静止时悬架上的载荷FW于此时悬架刚度c的比值。

4.动挠度fd:从满载静平衡位置开始悬架压缩到结构允许的最大变形(通常指缓冲块压缩大其自由高度的三分之二)时,车轮中心相对于车架(或车身)的位移。

5.偏频:汽车前后部分的车身的固有频率n1和 n2。

6.悬架的弹性特性:悬架受到的垂直外力F与由此所引起的车轮中心相对于车身位移f(及悬架的变形)的关系曲线。

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车架设计指南(总13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--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。

2、料:支撑梁上下体材料通常采用SAPH370焊接总成表面处理为电泳4、后副车架后轴总成承受后轴载荷,起到支撑车身、后悬架、后制动器1、后轴焊接总成均为钢板冲压焊接而成,主体的断面为封闭断面。

2、后轴总成与车身连接处通常装有橡胶缓冲衬套,减缓车轮传递的冲击力。

3、材料:支撑梁上下体材料通常采用SAPH370焊接总成的表面处理为电泳5、后轴扭转梁后轴总成支撑车身、后悬架、制动器该后轴的结构为:复合双纵臂式,主体结构为冲压焊接件,焊接总成是在一个V型梁的两端各焊上一个管状纵臂,相交点约在纵臂的前1/3处,为了增加他们之间的联接强度在两端的内侧各焊接了一个楔状加强梁。

后轴连接车身的纽带是后轴铰链。

(车架均为受力部件:应进行严格的试验,验证其强度。

除台架寿命试验,可靠性,强化路试外,生产的每批件应抽取一定数量进行检验。

其中包括焊接性能检验,以及疲劳寿命试验《台架试验》详见台架试验规范)。

V型梁同时起着稳定杆的作用,将车体倾斜保持最低的程度,同时省去了稳定杆,减轻重量。

略去了稳定杆以及横向推力杆等件,由于受力程度较大,且很复杂,固在材料的选择上要求较高目前在国类还找不到强度及形状都符合要求的型材。

后轴橡胶铰链对于行驶性能及舒适性起着决定性作用它是联接后轴与车身的纽带。

6、Real beam axle后轴总成(含拖曳臂、推力杆)支撑车身、后悬架、后制动器等3、车架的功能设计要求:车架的结构形式首先应满足汽车总布置的要求。

当汽车在复杂多变的行驶过程中,固定在车架上的各总成和部件之间不应发生干涉。

当汽车在崎岖不平的道路上行驶时,车架在载荷作用下可产生扭转变形及在纵向平面内的弯曲变形,当一边车轮遇到障碍时,还可能使整个车架扭曲成菱形。

这些变形将会改变安装在车架上的各部件之间的相对位置,而影响其正常工作。

因此车架还应具有足够的强度和适当的刚度。

为了减轻整车质量,要求车架质量尽可能小。

此外,降低车架高度,以使汽车中心位置降低,有利于提高汽车的行驶稳定性。

这对于轿车和客车来说尤为重要。

4.车架的设计和计算:车架的主要载荷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载荷。

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种载荷。

1) 负载弯曲(Vertical bending)从字面上就可以十分容易的理解这个载荷,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。

而这个载荷,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应力(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。

车架的主要设计内容功能和可靠性:车架设计首先要保证的就是产品的功能和可靠性,并且要保证产品有良好的工艺性。

车架设计是一项创造性劳动,新颖的设计要求有新的构思,对此设计人员一方面应大胆的采用新理论和新结构,另一方面也要总结经验采用原有的成功的技术和结构。

车架设计涉及到工程技术的各个领域,主要基本要素有:材料、强度、挠度、刚度、稳定性;摩擦、磨损、润滑;形状、尺寸、表面加工、体积、重量、风格;温度、噪声、腐蚀;可靠性;控制;使用、安全、价格;以及维修等。

强度计算:车架属于整车中的关键件,其中强度不够产生的断裂直接影响着整车可靠性和安全性。

因此在设计车架时强度时零件的基本要求。

设计人员应当尽可能精确地确定作用在零件上载荷地性质、大小、方向和作用点。

由于在设计中一方面很难确定载荷的全部要素;而且即使同一种材料做成的试样对载荷、温度、环境等条件所显示地抵抗能力也会出现差异。

这样,计算的结果就不能准确的表示实际的承载能力。

为此,在车架设计种常做出各种假设,以便对产品进行力学计算和强度分析。

假设既要反映实际情况,又要便于计算。

一般这种假设都偏于保守,也有考虑不周而失效的。

所以对于车架的设计必须要通过试验和试用,证明该产品的设计是成功的。

1) 载荷:在强度计算中作用于车架上的载荷分为两种一种是静载荷一种是动载荷。

用静载荷的设计方法最简单,至今仍广为采用。

受冲击载荷时,在零件中引起的应力和应变值,都要显著地大于静载荷时的应力和应变值。

在常规设计中,经常采用的是在载荷中乘以大于1的动载系数后,仍用静载荷方法进行计算。

对于能将机器中有关部分简化成简单振动系统的场合,动载系数可用机械振动的方法求得。

通常动载系数是由经验来确定。

新设计的车架,载荷一般是预先给定的。

2) 静强度计算在车架设计中最基本的计算是静强度计算。

在计算中考虑到应力的变化的影响要采用较大的安全系数,或较低的许用应力。

对于此塑性材料的部件可用第三强度理论、第四强度理论求出等效单项应力,等效单向应力除以材料的极限应力s σ得安全系数n ,则静强度判据为 []σσ≤或者[]n n ≤式中 []σ―许用应力[]n ―许用安全系数3).疲劳强度计算进行应力幅变化的无限寿命计算时,通常作如下假设:当材料承受高于疲劳极限应力时,每一循环都使材料产生一定量的损伤,该损伤量是能积累的,麦因纳假设损伤累积是线性的,由此可以将应力幅规律变化的循环应力,转化为等幅的当量应力,再与疲劳极限相比得安全系数n ,则疲劳强度判据为[]n n ≥。

车架的设计计算举例下面以S21的后轴校核为例:车型后轴参数 后轴满载时轴荷670Kg 后轴轴距1420mm 后轴弹簧支架中心间距1102mm 后轴外径54mm 后轴壁厚后轴静应力1) 弹簧支座处的静垂直弯矩:)211021420(8.92670-⨯⨯=⋅=-L F M A A =2) 后轴弹簧支座处的抗弯截面模量后轴弹簧支座处的危险断面为圆形断面])754(54[543214.3)(324444--⨯=-=-d D D W A A π=3m m3)后轴弹簧支座处的垂直弯曲静应力 MPa W M A A 281.7910142.6584997.5213=⨯==-静σ 4) 安全系数后轴弹簧支座处是无缝钢管,材料为冷20-54*,经过计算后轴的安全系数为09.3281.79245max ===σσc n 轴静载荷的许用安全系数为~,故该轴能够满足设计要求.动应力汽车在行驶过程中,后轴有三种典型工况:1)紧急制动时;2)侧滑时;3)冲击负荷。

在上述三种工况下,应力最大的是冲击负荷工况。

故只计算冲击负荷下的应力:MPa K st d A A 203.198281.795.2=⨯=⋅-σσ=动在此处d K 是动载荷系数取即汽车在行驶过程中,后轴所承受的最大应力在后轴弹簧支座附近,应力值为5.车架的工艺介绍。

以奇瑞车型中的副车架为例:副车架是发动机前置前驱动轿车前桥的组成部分,其主要功能是承载发动机,即它是发动机的安装托架,因而采取的工艺方法主要是为增加其承载能力。

目前较多的副车架采用冲片焊接结构,再压入联结部的橡胶衬套,即可完成副车架的制造。

、副车架的制造1)冲压:副车架的冲压加工工序有落料、成形、切边、翻边、冲孔等。

冲压加工的产品质量主要取决于模具的状态及设备的动态精度。

加工过程中应注意材料的弹性变形对质量的影响,注意型材的表面处理,提高耐磨性和耐粘附性。

2)焊接:副车架的焊接主要采用电阻点焊和二氧化碳气体保护焊。

包括上、下壳体的电阻点焊;发动机支架的方形螺母凸焊;以及上、下壳体发动机支架与支承板的二氧化碳气体保护焊。

电阻点焊变形较小,只要选择合理的焊接顺序及焊接装夹具,基本能保证产品精度。

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