电动汽车车架设计规范09
电动汽车的总体设计规范

电动汽车的总体设计规范1.1 电动汽车形式的选择汽车形式的选择,主要体现在轴数、驱动形式以及布置形式上的区别。
1.轴数汽车可以有两轴、三轴、四轴甚至更多的轴数。
影响选取轴数的因素主要有汽车的总质量、道路法规对轴载资粮的限制和轮胎的负荷能力以及汽车的结构等。
本次设计为微型电动货车,故采用两轴设计1.驱动形式汽车的驱动形式有4×2、4×4、6×2、6×4、6×6、8×4、8×8等,其中前一位数字表示汽车车轮总数,后一位数字表示驱动轮数。
汽车的用途、总质量和对车辆通过性能的要求等,是影响选取驱动形式的主要因素。
增加驱动轮数能够提高汽车的通过能力,驱动轮数越多,汽车的结构越复杂,整车质量和制造成本也随之增加,同时也使汽车的总体布置工作变得困难。
对于本次设计的电动货车,可采用结构简单、制造成本低的4×2驱动形式。
3.布置形式货车根据驾驶室与发动机相对位置的不同,分为平头式、短头式、长头式和偏置式四种。
汽车的布置形式是指发动机、驱动桥和车身(或驾驶室)的相互关系和布置特点而言。
汽车的使用性能除取决于整车和各总成的有关参数以外,其布置形式对使用性能也有重要影响。
1)平头式货车平头式货车的的发动机位于驾驶室内。
其优点有:汽车总长和轴距尺寸短,最小转弯直径小,机动性能良好;不需要发动机罩和翼子板,汽车整备质量小;驾驶员视野得到明显改善;汽车或向与整车的俯视面积之比称为面积利用率,平头式货车的该指标比较高。
但是,也有其缺点:空载时前轴负荷大,因而在坏路上的汽车通过性变坏;因为驾驶室内有翻转机构和锁止机构,使结构复杂;进、出驾驶室不如长头式货车方便;离合器、变速器等操纵机构复杂等等。
2)短头式货车短头式货车发动机大部分在驾驶室的前部,少部分位于驾驶室内。
它的主要优缺点是:与长头式货车比较,汽车的总长和轴距得到缩短,最小转弯半径小,机动性能虽然好于长头式货车,但不如平头式货车;驾驶员视野不如平头式货车好,但与长头式货车比较得到很大改善;动力操纵机构简单;发动机的工作噪声、气味、热量和振动对驾驶员的影响与平头式货车比较得到很大改善,但不如长头式货车。
电动汽车底盘车架设计的特殊考虑

电动汽车底盘车架设计的特殊考虑随着全球对环境保护的关注增加,电动汽车的出现成为了一种可持续发展的趋势。
与传统内燃机车相比,电动汽车在减少尾气排放、降低能源消耗和减少噪声等方面有着明显的优势。
底盘车架作为电动汽车的骨架,被设计为在保证安全性,同时兼顾车辆性能和驾驶体验的核心元件。
在电动汽车底盘车架设计中,有一些特殊的考虑需要被充分考虑。
1. 电池重量和分布:电动汽车的核心部件是电池组,因此在底盘车架设计中,需要考虑电池组的重量和分布情况。
电池组通常较重,而且具有较大的体积。
车架设计师需要确保底盘车架具有足够的强度和刚性,以承受电池组的重量并防止变形。
此外,电池组的分布对车辆的平衡性和操控性有着重要的影响。
因此,车架设计师需要在设计过程中合理安排电池组的位置,以确保车辆的稳定性和平衡性。
2. 结构安全性:底盘车架作为电动汽车的主要结构部件,需要具备良好的安全性能。
这包括对碰撞和抗侧翻等情况的防护能力。
电动汽车由于电池组的存在,往往具有较高的重心,增加了侧翻的风险。
因此,在底盘车架设计中需要采取一些特殊的措施,如加强车架的刚性和对车辆的侧翻防护,以确保乘客的安全。
3. 悬挂系统的优化:电动汽车通常具有较重的电池组,这对悬挂系统提出了更高的要求。
优化悬挂系统设计可以提高乘坐舒适性、摆脱颠簸感、增加操控稳定性,并减少对车身的冲击。
在底盘车架设计中,需要考虑到电动汽车的重量分布和悬挂系统的负荷。
车架设计师需要综合考虑车轮悬挂方式、弹簧刚度、减震器性能等因素,并与车辆的动力系统相匹配,以取得最佳的悬挂效果。
4. 空间利用效率:电动汽车的电池组往往需要占据一定的空间,这对车身的设计和空间利用提出了更高的要求。
在底盘车架设计中,需要尽量优化车身结构设计,以提供足够的空间容纳电池组,并保持车辆的整体紧凑性。
合理利用空间可以提高电动汽车的乘坐空间和储物空间,提高车辆的实用性和舒适性。
5. 车辆耐久性:电动汽车的充电和放电过程会导致电池组的温度升高,产生一定的热量。
电动汽车车身骨架设计及分析综述

电动汽车车身骨架设计及分析综述作者:张子坤来源:《魅力中国》2018年第22期摘要:随着经济的发展进步,人们的生活水平快速提高。
汽车成为人们出行的重要方式。
燃油汽车由于石油的不可再生以及对环境造成的污染,逐渐被电动汽车取代。
电动汽车具有广阔的市场前景。
在电动汽车的设计中,车身骨架是关键,既要求强度高同时又要求结构可靠。
本文将对汽车车身骨架设计相关要点进行分析,以供参考。
关键词:电动车;骨架设计;要点一、前言在电动汽车的骨架设计中,要满足结构的安全性,还要保证其正常的工作,同时车身的轻便也是非常重要的,也要对车身设计做好优化。
二、车身骨架设计必要性以及设计原则车身是汽车的重要组成部分之一。
目前国内的电动汽车一般都是从传统汽车转换为驱动装置,而不是发动机,而是与传统汽车的车辆结构和布局有很大的不同,从而存在诸多问题,如:操纵稳定性和乘坐舒适性,电力系统和控制系统空间的限制,我们更担心电池寿命问题。
所以我们需要开发一种新的电动车体来改变中国电动汽车从传统汽车的转型,大大提高了电动汽车的动力和可靠性,降低了成本,实现了大规模生产,满足了国内外的需求。
市场。
无论是出于电动汽车生活的考虑,还是提高电动汽车的速度,除了拥有良好的动力系统外,还需要减轻汽车的重量。
减轻重量不仅可以提高驾驶的驱动力,而且可以减小悬挂的横向惯性,有利于提高车辆的操纵稳定性。
因此,轻量化不仅成为传统设计追求汽车的指标,也是目前电动车设计追求的目标。
三、对车身骨架的CAE分析CAE计算机辅助工程,是计算机技术与工程分析技术的结合,形成了新兴技术。
目前,CAE在汽車产品开发过程中一直处于不可替代的地位,CAE技术水平提高了中国汽车工业的竞争力,发展国民经济发挥了重要作用。
CAE在汽车产品开发过程中侧重于以下三个方面:a.缩短产品开发周期;b.降低产品开发成本;c.有利于车辆和零部件性能更优越的发展。
那么,车身骨架CAE分析需要什么呢?①车身骨骼结构的静态分析。
副车架设计规范-----------新能源汽车

为便于简化后期焊接工艺,外部安装套管类零部件设计过程中,一定要保证在上下颠倒焊接时可互换通用,一般需注意上下表面公差要求相同、两端倒角相同等,且凸出高度推荐大于6mm,套管与钣金件留有(0-0.5)mm间隙。
图1-15 某车型外部安装套管
4.12副车架平台化设计
副车架设计之初就应考虑需搭载此副车架的所有车型的平台化设计,前副车架主要考虑不同动力总成、两四驱、左右舵等因素影响,如某车型共搭载4款动力总成,在此基础上需同步开发两四驱、左右舵车型,在副车架设计过程中,需考虑满足所有动力总成的最大包络要求、右舵转向器、四驱分动器等零部件的安装要求。
4.3 副车架与车身安装点、定位点设计
副车架与车身安装点一般为4个或者6个,且左右两侧相互对称,,4个安装点设计位置一般位于副车架的4个边角处, 如图1-3、1-4、1-5所示,6个安装点设计方式相对4个安装点方案一般在下摆臂安装点之间采用焊接支架的形式增加2个对称的安装点,如图1、2所示,安装点设计完成后需进行装配可行性、可维修性校核,特别是位于下摆臂之间的副车架安装点,摆臂设计过程中应对其安装点进行避让,且此安装点装配可行性校核时需将下摆臂跳动到下极限状态进行校核,如图1-1所示。
动力学性能分析部
NC阶段
5
前后悬架系统疲劳分析
可靠性工程研究院
NC阶段
6
前后悬架系统焊点及焊缝疲劳分析
可靠性工程研究院
NC阶段
6.2 副车架CAE分析所需输入
1、副车架设计数模及悬架系统数据;
2、各钣金件材质明细清单;
3、悬架系统运动硬点列表;
4、悬架系统所有弹性元件(包括副车架衬套等)刚度曲线;
5、最新副车架数据相对上版数据具体变更点。
汽车电动车悬置系统设计规范

电动车悬置系统设计规范1范围本新准效定了电动车悬食泉统的术语和定义.设计构想.设计要求和失效模式。
本标淮适HIT*公司电动车悬置系统部件的殺计幵发.2规范性引用文件F列文件对干本文件的应用足必不叮少的"凡足注日期的引用文件•仅注日期的版本适用干本文件“ 凡足不注日期的引用文件,梵总新版本(包摘所有的低改单)适用于本文件"Q/OC SJO144—2014汽丰动力总成aHSH规范3术语定义Q/CC SJ0144 2014界定的以及下列术语相定义适用于本标准.3.1电机悬直恶统motor »upensk>n ^stcin牵引屯机及减逮髀等在车另上的安馥伺定元件及由芬构成的承载系統。
诜,包括悬置兀件及兀件在车身匕的安義征置及安装姿态尊・3 2电动机<1定频率motor rated powerff =1.7^2 x Pxcos^ (1)式中:f—电动机廊定频車:P—籲定功率:血--- 相位角"3.3ADAMS Vibration按块ADAMSM-nirailon module机械系统动力学口动分析软件ADA MS (Aulw malic Dy niimic Analysis tif Mechanical Syslrmr*)-违1:它是美SI MDt公詞(Mechanical Dynamics Inc.)开发的虚抵样机分析软比注厶ADAMS •力而垒也拟柑机分粧倚应用妆件,用户町运用诙较什非旨力便地对也槪机械累魏遥齐M力学、运动学和动力学少析.fl力而,又左廈拟柑机分析开发丁耳其开放性的思序給构和茅种接K M成为■持袜行业用户进和特处类生廈拟榊旳析的一次开找T具平台.4设计构想4 1功能要求电机悬置系统足安装在动力总成与汽丰底盘之何,用于支搏动力总成和隔离(减少)发动机振动能扯向底盘传播为目的的陥振系统.悬負泵统的主要功能如下,H)周定并支承汽车动力总成;b)限位作用:c)隔振降噪作用:d)隔离[fl干路面不平度以及车轮所受路面冲击帀引起的车身振动向动力总成的传述.4.2技术要求4. 2 1位移及命度,要求详见应符含Q/CC SJ0144-2014中的相关规定"4. 2. 2 ft他性能:应满足Q/CC JT24L2011中的柿关规定-4.2.3惯性窖数令成及悬K ftiS:应符合Q/CC SJ0144—2014中的相关规定。
电动汽车车身总布置设计规范02

安徽天康特种车辆装备有限公司电动汽车车身总布置设计规范编制:审核:批准:日期:2015年8月21日发布2015年10月22日实施安徽天康特种车辆装备有限公司发布目录前言 (II)1. 范围 (1)2. 规范性引用文件 (1)3. 设计准则 (2)3.1应满足的安全、环保和其它法规要求及国际惯例 (2)3.1.1应满足以下标准 (2)3.2应满足的功能要求及应达到的性能要求 (2)3.2.2性能要求 (2)3.3设计输入、输出要求 (2)3.4设计过程的节点控制要求 (3)4. 布置要求 (3)4.1车身总布置的原则 (3)4.2车身总布置的方法 (6)4.3车身总布置的内容 (6)4.4 车身总布置的设计流程 (7)4.5 车身总布置要求 (8)5. 结构设计要求 (9)5.1系列化设计要求 (9)5.2通用化设计要求 (10)5.3 标准化设计要求 (10)前言为使本公司车身总布置设计规范化,参考国内外汽车总体设计的技术要求,结合本公司已经开发车型的经验,编制本车身总布置设计指导书。
意在对本公司设计人员在车身总布置设计的过程中起到一种指导操作的作用,让一些不熟悉或者不太熟悉整车总布置设计的员工有所依据,在设计的过程中少走些弯路,提高车身总布置设计的效率和精度。
本规范将在本公司所有车型开发设计中贯彻,并在实践中进一步提高完善。
本规范由安徽天康特种车辆装备有限公司技术部提出。
本规范由安徽天康特种车辆装备有限公司技术部批准。
本规范主要起草人:李劲松本规范于2015年8月首次发布。
电动汽车车身总布置设计规范1.范围本标准规定了有关电动汽车车身总布置的设计准则、布置要求、材料选用要求、性能设计要求、设计计算、设计评审要求、装车质量特性、设计输出图样和文件的明细及制图要求。
本标准适用于我公司纯电动汽车新产品开发时的车身总布置设计。
2.规范性引用文件下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。
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规范,然而,鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
电动车高压线束支架设计规范

GB/T18384.3 电动汽车安全要求 第3部分 人员触电防护 GB/T 19596 电动汽车术语
2 应满足的功能要求及应达到的性能要求
2.1 功能要求 高压线束支架的主要作用:对高压线束起到固定和限位走向作用,避免线束磨损、烧蚀,有
效的保护线束的可靠性;在车辆震动位置,在连接器末端增加线束固定支架,起到高压线束中段吸 收震动,从而提高高压线束的安全性、可靠性和整车质量。
图ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ2)
2.2.1 环境温度要求 根据整车内的位置,整车温度可分为表(1)中所示的三档。
表(1) DC01材料为的冷连轧低碳钢带,温度要求必然可以满足。 PP的加工温度在200-300℃左右较好,它有良好的热稳定性(分解温度为310℃);PA66的成 型温度,260-300度,根据PA66不同牌号而设定温度,熔化温度:260~290℃。 2.2.2 工艺成本要求 DC01材料为的冷连轧低碳钢带,多采用冷冲压成型;如果材料成本较低,使用成本较低及出 量较少也可采用折弯成型。
图(1)
但在前机舱空旷的位置,如周边没有其他借用可固定支架零部件;因其线束的长度及线径比较 特殊,如果还是采用钢带或是其他金属材料比较难以成型及成本、质量的无法得到很好控制;通常会 采用PA66\PP材料,因其材料的特殊性可以根据高压线束外径、走向和周边环境进行定制设计,材料 高抗张强度(抗张强度:>75Mpa )、耐韧、耐冲击性优,可以满足使用要求。如图(2)所示:
电动汽车前后副车架及底盘车架设计开发项目合同技术协议

附件1技术开发协议项目名称:电动汽车前后副车架及整体底盘设计开发委托人:研究开发人:签订地点:签订日期:___2016-3-11________目录一、产品定义1二、产品开发的要求11.产品的基本要求错误!未定义书签。
2.产品性能目标及主要参数13.产品的配置要求24.产品开发原则及标准要求55.产品开发周期及节点56.生产技术支持要求6三、产品开发容描述及分工6四、产品开发成果及验收方式7五、项目组织及相关事宜8六、其他9附件2、《电动汽车前后副车架及底盘车架设计开发项目计划进度表》附件3、《电动汽车前后副车架及盘设车架计开发项目-商业秘密协议》一、产品定义1.目标定义本项目以某商务车副车架为研究对象,借助先进的CAE 方法,建立汽车前、后悬架的动力学仿真模型和动力总成仿真模型。
同时应用有限元方法,研究副车架的静、动态特性。
同时对副车架进行疲劳寿命分析,并与试验结果进行比较,验证优化分析的正确性和合理性。
为副车架结构的进一步设计和分析提供一定的理论基础,并为企业后续的产品研发提供借鉴和参考。
同时完成对底盘车架的优化设计,各项参数需满足设计任务书的要求。
二、产品开发的要求1、前后副车架应达到的指标1.1优化后的副车架应有足够的强度。
确保副车架在各种工况下有足够的强度,在复杂受力情况下不易产生破坏,特别是严重的疲劳损伤,影响正常的使用寿命;1.2优化后的副车架应有足够的弯曲刚度。
确保该型车在复杂受力的条件下,连接在其上的各总成,像转向机总成、下摆臂等因在特殊工况受力变形而丧失正常的工作能力,影响整车的使用寿命和安全性;1.3 优化后的副车架应较原结构减轻30%以上重量。
副车架作为一个重要的二级减振和隔振部件,在保证各种性能的前提下,尽量减轻重量,降低成本,提高动力性和巡航里程。
1.4 副车架总成中有害物质应符合2000/53/EC和2010/115/EU的要求;1.5按甲方规定进行耐久性行驶试验后,副车架不允许出现断裂、严重锈蚀、弯曲或扭曲变形超限;1.6 十万公里各种典型路面的试车后,副车架样件硬点和硬点坐标不允许有不合理变形和破坏;副车架进行6X105次疲劳试验后,金属件无开裂、塑性变形等失效,橡胶件无功能性失效;2、底盘车架应达到的技术指标2.1整体车架(底盘)轻量化设计方案的一阶弯曲不低于35Hz和一阶扭转频率不低于36Hz;2.2整体车架(底盘)轻量化设计方案弯曲刚度不低于2900N/mm和扭转刚度不低于3300N/mm;2.3整体车架(底盘)轻量化设计方案的前后悬架在车架上的安装点(共计12个点)刚度:X、Y≥8000N/mm,Z≥10000N/mm;2.4整体车架(底盘)轻量化设计方案刚度和强度性能不低于甲方现有同款车架在静态工况(垂直冲击、转弯、倒车制动、最大制动、最大加速、侧向冲击、前进拉手刹、倒车拉手刹、路缘冲击)作用下的刚度和强度性能指标;2.5采用高强度铸铝合金,在刚度和强度性能不降低的条件下,要求比甲方现有的同款钢制整体车架(底盘)至少减重35%以上。
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电动汽车车架设计规范编制:审核:批准:日期:1 / 20前言为使本公司车架设计规范化,参考国内外车架设计的技术要求,结合本公司已经开发车型的经验,编制车架设计指导书。
意在对本公司设计人员在车架设计的过程中起到一种指导操作的作用,提高车架设计的效率和精度。
本规范将在本公司所有车型开发设计中贯彻,并在实践中进一步提高完善。
本规范由安徽天康特种车辆装备有限公司技术部提出。
本规范由安徽天康特种车辆装备有限公司技术部批准。
本规范主要起草人:李劲松本规范于2015年8月首次发布。
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,驱动电机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。
2.车架的一般设计要求2.1 车架受力因素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,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,一般都要求较强的刚度。
2)非水平扭动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,情况就好像要你将一块塑料片扭曲成螺旋形一样。
3)横向弯曲所谓横向弯曲,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)水平菱形扭动因为车辆在行驶时,每个车轮因为路面和行驶情况的不同,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,这情况就好像将一个长方形拉扯成一个菱形一样。
2.2 车架设计的技术要求为了使车架符合上述功用,通常对设计的车架有如下的要求:2.2.1 必须有足够的强度保证在各种复杂受力的使用情况下车架不受破坏。
要求有足够的疲劳强度,保证在汽车大修里程内,车架不致有严重的疲劳损伤。
纵梁受力极为复杂,设计时不仅应注意各种应力,改善其分布情况,还应该注意使各种应力峰值不出现在同一部位上。
例如,纵梁中部弯曲应力较大,则应注意降低其扭转应力,减少应力集中并避免失稳。
而在前、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:(1)提高弯曲强度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左右);(2)提高局部扭转刚度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;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;将悬置点分布在横梁的弯曲中心上;当偏心载荷较大并偏离横梁较远处时候,可以采用K形梁,或者将该段纵梁形成封闭断面;偏心载荷较大且比较分散时候,应该采用封闭断面梁,横梁间距也应缩小;选用较大的断面;限制制造扭曲度,减少装配预应力。
(3)提高整体扭转强度不使纵梁断面过大;翼缘连接的横梁不宜相距太近。
(4)减少应力集中及疲劳敏感尽可能减少翼缘上的孔(特别是高应力区),严禁在翼缘上布置大孔;注意外形的变化,避免出现波纹区或者受严重变薄;注意加强端部的形状和连接,避免刚度突变;避免在槽形梁的翼缘边缘处施焊,尤其畏忌短焊缝和“点”焊。
(5)减少失稳受压翼缘宽度和厚度的比值不宜过大(常在12左右);在容易出现波纹处限制其平整度。
(6)局部强度加强采用较大的板厚;加大支架紧固面尺寸,增多紧固数量,并尽量使力作用点接近腹板的上、下侧面。
2.2.2 车架的轻量化由于车架较重,对于钢板的消耗量相当大。
因此,车架应按等强度的原则进行设计,以减轻汽车的自重和降低材料的消耗量。
在保证强度的条件下,尽量减轻车架的质量。
通常要求车架的质量应小于整车整备质量的10%。
本设计主要对车架纵梁进行简化的弯曲强度计算,使车架纵梁具有足够的强度,以此来确定车架的断面尺寸。
(参照《材料力学》)另外,目前钢材价格暴涨,汽油价格上涨,从生产汽车的经济性考虑的话,也应尽量减轻整车的质量。
从生产工艺性考虑,横纵梁采用简便可靠的连接方式,不仅能降低工人的工作强度,还能增强车架的强度。
2.3 车架结构的确定2.3.1 车架类型的选择车架的结构形式可以分为边梁式、中梁式(或称脊骨式)和综合式。
而在有些客车和轿车上车身和车架制成一体,这样的车身称为“半承载式车身”,有的被加强了车身则能完全起到车架的作用,这样的车身称为“承载式车身”,不另设车架。
随着节能技术的发展,为了减轻自重,越来越多的轿车都采用了承载式车身。
下边先分别列举下各车架的特点。
(1)边梁式车架的构造这种车架由两根纵梁及连接两根纵梁的若干根横梁组成,用铆接和焊接的方法将纵横梁连接成坚固的刚性构架。
纵梁通常用低合金钢板冲压而成,断面一般为槽型,z星或箱型断面。
横梁用来连接纵梁,保证车架的抗扭刚度和承载能力,而且还用来支撑汽车上的主要部件。
边梁式车架能给改装变型车提供一个方便的安装骨架,因而在载重汽车和特种车上得到广泛用。
其弯曲刚度较大,而当承受扭矩时,各部分同时产生弯曲和扭转。
其优点是便于安装车身、车箱和布置其他总成,易于汽车的改装和变形,因此被广泛地用在载货汽车、越野汽车、特种汽车和用货车底盘改装而成的大客车上。
在中、轻型客车上也有所采用,轿车则较少采用。
用于载货汽车的边梁式车架(图2-1),由两根相互平行但开口朝内、冲压制成的槽型纵梁及一些冲压制成的开口槽型横梁组合而成。
通常,纵梁的上表面沿全长不变或局部降低,而两端的下表面则可以根据应力情况相应地缩小。
车架宽度多为全长等宽。
图2-1 边梁式车架X型车架是边梁式车架的改进,这种车架由两根纵梁及X型横梁组成,实际上是边梁式车架的改进,有一定的抗扭刚度,X横梁能将扭矩转变为弯矩,对短而宽的车架,这种效果最明显。
车架中部为位于汽车纵向对称平面上的一根矩形断面的空心脊梁,其前后端焊以叉形梁。
前端的叉形梁用于支撑动力、传动总成,而后端则用于安装后桥。
传动轴经中部管梁通向后方。
中部管梁的扭转刚度大。
前后叉形边梁由一些横梁相连,后者还用于加强前、后悬架的支撑。
管梁部分位于后座乘客的脚下位置且在车宽的中间,因此不妨碍在其两侧的车身地板的降低,但地板中间会有较大的纵向鼓包。
门槛的宽度不大,虽然从被动安全性考虑,要求门槛有足够的强度和刚度。
轿车要是使用边梁式车架,为了降低地板高度,可局部地减少纵梁的断面高度并相应地加大其宽度,但这使纵梁的制造工艺复杂化且其车身地板仍比采用其他车架时为高,当然地板上的传动轴通道鼓包也就不大了。
所以X型车架较多使用于轿车。
还有周边式车架,这种车架是从边梁式车架派生出来的,前后两端纵梁变窄,中部纵梁加宽,前端宽度取决于前轮最大转角,后端宽度取决于后轮距,中部宽度取决于车身门槛梁的内壁宽,前部和中部以及后部和中部的连接处用缓冲臂或抗扭盒相连,具有一定的弹性,能缓和不平路面的冲击。
其结构形状容许缓冲臂有一定的弹性变形,可以吸收来自不平路面的冲击和降低车内噪声。
此外,车架中部加宽既有利于提高汽车的横向稳定性,又可以减短了车架纵梁外侧装置件的悬伸长度。
在前后纵梁处向上弯曲以让出前后独立悬架或非断开式后桥的运动空间。
采用这种车架时车身地板上的传动轴通道所形成的鼓包不大,但门槛较宽。
这种车架结构复杂,一般在中、高级轿车上采用。
(2)中梁式车架(脊骨式车架)其结构只有一根位于中央而贯穿汽车全长的纵梁,亦称为脊骨式车架。
中梁的断面可做成管形、槽形或箱形。
中梁的前端做成伸出支架,用以固定发动机,而主减速器壳通常固定在中梁的尾端,形成断开式后驱动桥。
中梁上的悬伸托架用以支承汽车车身和安装其它机件。
若中梁是管形的,传动轴可在管内穿过。
优点是有较好的抗扭转刚度和较大的前轮转向角,在结构上容许车乾有较大的跳动空间,便于装用独立悬架,从而提高了汽车的越野性;与同吨位的载货汽车相比,其车架轻,整车质量小,同时质心也较低,故行驶稳定性好;车架的强度和刚度较大;脊梁还能起封闭传动轴的防尘罩作用。
缺点是制造工艺复杂,精度要求高,总成安装困难,维护修理也不方便,故目前应用较少。
(3)综合式车架综合式车架是由边梁式和中梁式车架联合构成的。
车架的前段或后段是边梁式结构,用以安装发动机或后驱动桥。
而车架的另一段是中梁式结构的支架可以固定车身。
传动轴从中梁的中间穿过,使之密封防尘。
其中部的抗扭刚度合适,但中部地板凸包较大,且制造工艺较复杂。
此种结构一般在轿车上使用。