车架结构设计知识
摩托车车架设计标准
摩托车车架设计标准
摩托车车架设计标准主要包括以下几个方面：
1. 结构设计要求：车架的结构必须满足整车结构的要求，受到整车结构的限制，因此，确定摩托车车架结构时，应从以下几方面进行考虑：
-车架的刚度和强度：车架需要具备足够的刚度和强度，以承受行驶时产生的各种载荷和冲击力。
-车架的重量：车架的重量应尽可能轻，以降低车辆整体重量，提高车辆性能。
-车架的工艺性：车架的设计应考虑到生产工艺的便利性，便于加工和装配。
2. 材料选择：车架的材料选择应根据车架的结构、承载要求、使用环境等因素进行综合考虑，常见的材料有钢材、铝合金等。
3. 设计规范：车架设计应遵循相关的设计规范，如GB/T 18100-2001《摩托车车架技术条件》等。
4. 安全性能：车架设计应满足整车的安全性能要求，如碰撞安全、疲劳强度等。
5. 与其他部件的协调：车架设计应与发动机、传动装置、后摆臂、制动系、转向装置、车轮等部件协调工作，确保整车性能的稳定和可靠。
总之，摩托车车架设计标准涉及多个方面，需要从结构、材料、
设计规范、安全性能和与其他部件的协调等多个角度进行综合考虑，以确保车架的性能和整车性能的稳定和可靠。
12m客车车架结构设计及分析
摘要在客车整体结构中，车身既是承受各方向受力的承载受力单元，又是为乘客提供舒适服务的功能单元。
作为承载受力单元，车身在客车行驶过程中要承受着来自道路，乘客，车身自重及其它各种复杂载荷的共同作用。
客车式这种车身结构，它的显著特征是地板骨架和底盘车架焊接为一个整体。
通过在底盘车架左右纵梁上焊接支撑牛腿、连接板等底架构件，将车架和地板骨架通过焊接连接在一起，然后再与左/右侧车身骨架、前/后围车身骨架和顶盖骨架组焊成一个完整的车身六面体。
地板骨架和车架共同承关键词:公路客车，客车式车身，设计，有限元分析AbstractIn the bus structure, the body is bearing unit and functional unit. As bearingunit, body in the passenger car driving to pressure from roads and other variouscomplex load role. Car many important assembly components are body for thecarrier, so the body in the whole bus system occupies very important position, thestrength and stiffness of the direct influence on the bus service life and security.As a functional unit, the body should provide the driver with convenient workingenvironment, for the crew to provide comfortable riding environment, protectthem from bus when exercising vibration, noise, exhaust gas invasion and outside harsh climate; in the traffic accident, reliable body structure and occupant protection system helps to reduce the crew and pedestrian injuries caused by. Inrecent years, with the development of society and the improvement of economicKey Words:analysis Coach bus, Semi-integral body, Design, Finite element目录第1章绪论 (4)1.1研究背景 (4)1.2研究意义 (5)1.3 UG技术的发展概况 (5)1.4客车车身技术的研究现状 (6)1.5本论文的研究内容及目标 (7)第2章车身的总体设计 (8)2.1车身的总体设计方案 (8)2.2车辆布置形式 (9)2.3车身主要尺寸的确定 (9)2.4车辆质量参数的确定 (10)第3章客车车身UG建模 (12)3.1客车式长途客车车身底架建模 (13)3.2左侧骨架总成建模 (18)第四章车身结构有限元分析 (19)4.1车身模型的简化 (19)4.2车辆载荷工况分析 (19)4.2.1水平弯曲工况分析 (19)4.2.2紧急制动工况分析 (22)4.2.3极限扭转工况(右前轮悬空)分析 (24)4.2.4极限扭转工况(左前轮悬空)分析 (25)第5章 (27)论文总结 (27)第1章绪论1.1研究背景中国客车行业从上世纪70年代中期开始起步，经过40年的不断发展和国家汽车产业重点改造，通过引进国外先进技术和合资汽车企业，目前拥有自主研发新车型的能力。
车架设计的基础知识
福田轻型载货汽车车架设计提纲8.1整车对车架的要求8.2车架的受力情况分析8.3车架的结构分析车架的基本结构形式车架宽度确实定纵梁的形式、主参数的选择车架的横梁及结构形式以及材料的选择车架的连接方式及特点以及材料的选择载货车辆采用铆接车架的优点车架设计的公差分析与控制8.4 车架的计算简单强度计算分析简单刚度计算分析CAE综合分析8.5 车架设计注意事项概述焊接车架注意事项铆接车架注意事项车架的通用化设计车架的轻量化设计8.6 附表附表〔一〕现有车架参数一览表附表〔二〕 BJ1046E6西南车型设计方案计算书附表〔三〕轻量化设计实例附表〔四〕常用纵梁材料牌号的选用、标注附表〔五〕常用部分国标牌号钢材与企标牌号汽车梁用钢板牌号及成份、性能对照比照8.1 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，对扭转刚度具体要求如下：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。
8.2 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。
车辆结构的基本知识
车辆结构的基本知识
车辆结构是指汽车的主体车架和车身的组成部分，它们共同支撑和保护车辆的各种系统和部件。
车辆结构的基本知识包括以下几个方面：
1. 车架：车架是汽车的主要框架结构，负责承受车辆的重量和扭矩，并将其传递给车轮。
车架通常由多个横梁和纵梁以及连接它们的支撑结构组成。
2. 车身：车身是车辆的外部覆盖部分，由车门、车顶、车厢等组成。
车身通常由钢板或铝合金板制成，具有结构强度和防护作用。
3. 前后悬挂系统：前后悬挂系统支撑车辆的轮胎和车轮，并吸收道路不平的冲击。
前悬挂系统通常使用麦弗逊悬挂，后悬挂系统可以采用多连杆悬挂、扭杆悬挂等。
4. 发动机舱：发动机舱位于车辆前部，用于容纳发动机和相关部件。
发动机舱通常由防护罩、隔音材料等组成，以保护发动机并减少噪音。
5. 车门和车窗：车门和车窗是车辆乘客进出和观察外界的部分。
它们通常由金属或塑料制成，可以打开和关闭。
6. 安全气囊系统：安全气囊系统用于在碰撞事故中保护驾驶员和乘客。
它包括安全气囊、传感器、控制模块等组件。
7. 吸能结构：吸能结构设计用于吸收和分散碰撞时的能量，减少车身和乘客的损伤。
吸能结构通常包括前部和后部的可变形部分。
以上是车辆结构的一些基本知识，这些知识对于理解车辆的功能和设计原理至关重要。
前副车架设计
前副车架设计1. 引言在汽车工程中，副车架是指承载车身和连接前后悬挂系统的结构组成部分。
其中前副车架作为汽车前部的主要支撑和连接部件，承担着重要的作用。
本文将对前副车架的设计进行详细介绍，包括设计要点、材料选择、结构设计等。
2. 设计要点前副车架设计的目标是实现良好的刚度和强度，同时尽可能减轻重量，以提高汽车的操控性和燃油经济性。
下面是前副车架设计的几个重要要点：1.刚度和强度：前副车架需要具有足够的刚度和强度，以承受前部悬挂系统产生的力和扭矩。
这一点可以通过合理的结构设计和材料选择来实现。
2.重量优化：前副车架的重量对整车的性能有直接影响。
因此，在设计过程中应尽可能采用轻量化的设计方案，包括减少材料使用量、优化结构布局等。
3.安全性：前副车架需要具有良好的安全性能，能够在碰撞事故中吸收和转移能量，保护车辆乘员的生命安全。
3. 材料选择前副车架一般采用高强度钢材作为主要材料，具有良好的强度和刚度特性。
同时，为了实现重量优化，也可以考虑使用铝合金等轻质材料。
具体材料选择应根据车辆的使用环境、预算等因素进行综合考虑。
4. 结构设计前副车架的结构设计是保证刚度、强度和重量优化的关键。
下面是一些常见的结构设计方法：•框架结构：框架结构是一种常见的前副车架设计方案，可以提供较高的刚度和强度。
在设计过程中，可以通过优化框架横截面形状和尺寸，以及增加加强筋等方式来提高结构性能。
•悬挂连接：前副车架需要与前悬挂系统进行连接，以承受悬挂系统产生的力和扭矩。
悬挂连接部分的设计应保证连接强度和刚度，并考虑减少疲劳损伤。
•碰撞安全设计：前副车架在碰撞事故中起到保护车辆乘员的作用。
为了提高碰撞安全性能，可以在前副车架的设计中考虑使用可控变形结构、吸能材料等。
5. 进一步研究和发展方向随着汽车技术的不断发展，前副车架的设计也在不断创新和优化。
以下是一些可能的进一步研究和发展方向：•复合材料应用：复合材料具有高强度、轻量化和抗腐蚀等优点，可以考虑将其应用于前副车架的设计中，以进一步减轻重量。
骨架结构摩托车车架的优点及设计要点
骨架结构摩托车车架的优点及设计要点摩托车作为一种快速、灵活的交通工具，其车架的设计对于整车的性能和操控性至关重要。
其中，骨架结构是一种广泛应用的设计方案。
本文将探讨骨架结构摩托车车架的优点，并提供一些设计要点供参考。
首先，骨架结构摩托车车架的优点之一是其轻量化的特性。
相比于传统的平板车架，采用骨架结构可以大幅减少车架的重量，提高整车的操控灵活性和加速性能。
轻量化的优势使摩托车在转弯和变道时更容易控制，同时减少总重量也可以提高燃油经济性。
其次，骨架结构摩托车车架的刚性强。
骨架结构采用多个杆件组成的框架，这种设计使得车架整体刚性增加，能够有效抵抗摩托车在行驶过程中所产生的扭矩和振动。
强大的刚性可提高车辆的稳定性和操控性能，使摩托车在高速行驶时更加稳定可靠。
此外，骨架结构摩托车车架的可靠性较高。
在这种设计中，车架的各个部件相互连接和支撑，形成一个完整的整体结构，能够分担并扩散摩托车在行驶过程中所受到的冲击和振动力，减轻对部件的磨损和疲劳。
因此，相对于其他类型的车架设计，骨架结构具有更好的耐久性和可靠性。
那么，具体到骨架结构摩托车车架的设计要点，以下几个方面需要考虑：首先，要注意材料的选择。
车架材料需要具备足够的强度和刚度，以承受各种力的作用。
常用的车架材料包括高强度钢、铝合金和碳纤维等。
不同材料具有不同的物理性质和机械性能，根据具体要求选择合适的材料。
其次，需要合理设计车架的结构。
骨架结构可以采用多种不同的形式，如单管型、双管型和三管型等。
设计时需要考虑到车身的稳定性、振动吸收性和强度要求等因素，选择适合的结构形式，并确保各个部件之间的连接紧密可靠。
同时，要考虑到车架的形状和尺寸。
车架的形状和尺寸会影响整车的外观、重心位置和空间利用率。
因此，在设计时需要综合考虑车辆的美观性、稳定性和乘坐体验。
此外，还需注重车架的制造工艺和技术。
车架的制造需要使用合适的焊接、冲压或铸造工艺，以确保车架的强度和质量符合设计要求。
电动车架知识点总结
电动车架知识点总结电动车架的种类根据不同的结构形式和材料选择，可以将电动车架分为多种种类。
常见的电动车架类型包括空心型车架、板式车架、集成式车架等。
空心型车架以其优越的刚性和轻量化特性而受到广泛关注，它由多个方向性的铝合金管材组成，具有良好的抗扭刚性和抗冲击性能。
板式车架则采用板材焊接而成，其优点是结构简单，易于制造和维修。
集成式车架是将电动车架与其他部件集成在一起，减小了零部件数量，提高了整车的整体刚性和强度。
电动车架的结构设计电动车架的结构设计需要考虑多个方面的因素，包括整车的使用环境、荷载情况、驾驶习惯等。
在设计过程中，需要充分考虑车架的几何形状、横截面积分布、受力情况等因素，以确保车架具有足够的强度和刚性，同时尽可能减小车架的重量。
此外，还需要考虑车架的连接方式、焊接工艺等细节问题，以确保整车结构的稳定性和安全性。
电动车架的材料选择电动车架的材料选择对于整车的性能和可靠性有着至关重要的影响。
常见的电动车架材料包括钢材、铝合金、碳纤维复合材料等。
钢材具有良好的强度和韧性，是传统车架材料的主要选择。
铝合金车架由于其轻质化、高强度和良好的抗腐蚀性，正逐渐成为电动车架的主流材料。
此外，碳纤维复合材料由于其优异的比强度和比模量，也逐渐在电动车架中得到应用。
电动车架的研究和发展方向随着电动车市场的不断扩大和技术的不断进步，电动车架的研究和发展也呈现出一些新的趋势。
首先是轻量化设计，通过使用更轻的材料、优化结构设计和制造工艺等手段，降低车架的重量，提高车辆的续航里程和动力性能。
其次是智能化设计，将传感器、控制单元等智能设备整合到车架中，实现对车辆状态的实时监测和控制，提高车辆的安全性和舒适性。
另外，还有模块化设计、可持续发展设计等方向，都是电动车架未来发展的重点方向。
总的来说，电动车架是电动车的重要组成部分，其设计和材料选择对于整车的性能和安全性有着重要的影响。
随着电动车市场的不断发展和技术的不断进步，电动车架的研究和发展也在不断取得新的进展。
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%。
(2) 冲小孔凸模。
车架构件，特别是车架纵梁上有很多各种规格的安装孔，孔径常为<615～ 30，其中多数为<1015、<1215，大批量生产时可采用冲模一次冲孔、切边，中、小批量则可采用数控冲床逐个冲裁。
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车架宽度需考虑发动机及变速箱的拆装空间是否足够，为保证动力装配可设计 前宽后窄车架。 车架长度主要由整车参数确定。 纵梁截面考虑通用，主要从现有资源中选取。
四、 车架细节设计
4.1 横梁布置 1. 前后悬架处：悬架与车架连接的支点处，需要重点加强。由于整车的重量
全靠这几个支点支撑，因此连接这 几个支点位置的车架受力最大，此处需 要布置横梁。 2. 发动机处：一般发动机加变速箱长度在2m，而横梁布置间隔要求在1m左 右，为了解决内横梁的布置，一般在纵梁下方或上方增加一个弯梁。
➢ 纵梁截面
➢ 车架骨架模板
5.2 车架零件建模 1. 车架总成下插入骨架模型，再继续零件创建。 2. 纵梁建模 左外梁：外部参考选车架骨架左纵梁曲面（通过选择性粘贴），绘制腹 面、翼面上的孔草图，分割曲面，加厚实体。 左内梁：外部参考选择左外纵梁实体加厚前的最后一步曲面（通过选择 性粘贴），这样外纵梁上的孔可以直接体现出来，再将参考面偏移到内纵梁 面上，或者直接加厚曲面生成实体。
4.2 大梁钢选型 大梁是商用车主要的承载部件，其对钢板的强韧性以及疲劳性能要求高。
从成形方式来区分，商用车大梁主要有：冲压大梁、辊压大梁、以及焊接大梁。 冲压及辊压大梁以冷变形为主，对大梁钢板的成形性要求较高；焊接大梁以焊 接加工为主，对大梁钢板的焊接性要求较高。
宝钢大梁钢系列
4.3 车架设计注意事项 1.车架内梁、加强板等零件的端部形状和连接方式应注意，避免刚度突变。 倒角，避免应力集中 U型口
1. 整车参数输入：车架宽度、前/后悬、轴距以及车架重量。通过这些参 数可以确定车架外形，车架重量应始终贯穿在设计中，根据以往经验尽 量轻量化。
2. 车架总成模型设计：三维软件在现代产品设计中发挥了很大的作用，我 们也要充分利用好。车架设计随着整车设计的进行不断细化深入，相关 参数也会发生变化。因此应引入TOP-DOWN设计，提高车架设计效率。
5. 尽可能减少翼缘上的孔（特别是高应力区）， 严禁在翼面上布置大孔。 禁止在ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ型纵梁的翼缘边沿处施焊。
6、注意避免铆钳结构干涉 ➢ QD07E车架车架
现场粗测铆钳静铆模
6、注意避免铆钳结构干涉 ➢ QD07E车架车架
五、模型设计
目前汽车行业主要使用CATIA软件，工程机械行业主要使用 CREO/NX/SolidWorks，工程机械多用CREO，NX。不管哪种软件都可以实 现常用的建模思路，只是实现方法不同。
不用装配，也可以通过约束进行装配定位。
5.2 车架建模步骤 6. 提高建模速度，注意建模细节。 ➢ 通用孔绘制 阵列
➢ 基准面创建
六、有限元分析
《Q/BM J0115—2017 车架有限元分析规范》 《GBT 33582-2017 机械产品结构有限元力学分析通用规则》
车架有限元静力分析工况：
1.惯性释放工况 2.弯曲刚度工况 3.扭转刚度工况 4.匀速行驶工况 5.制动工况 6.转弯工况 7.扭转工况 8.模态分析
QH12G 810mm 6753mm 230×65 6+4
QH16B/C 860mm 7086/7736 250×80 6+5
QD18A 860mm 7675mm 250×80 7+4
25吨东风 860mm
300×90 8+6
31吨
850mm
300×80 8+5
AG700L+Q235B AG700L+510L AG700L
消除边界约束条件对计算结果的影响 结构优化前后刚度对比
常用分析工况，得出应力分布，及车架的变形趋势 避免车架固有频率与其它激振频率接近
6.1 车架受力及变形趋势
纵向弯曲
个人见解：商用车车架作为底盘的承载件，牵涉到的设计因素很多， 而且结构基本相同，在建模时可以使用参数化建模。参数化设计是一种使 用重要几何参数快速构造和修改几何模型的建模方法。这些重要的几何参 数包括控制形状大小的尺寸和定位形体方向的矢量等。通过参数化设计可 以快速地修改模型，提高设计效率。
5.1 车架参数化设计——骨架设计 ➢ 定位面
车架结构设计知识
1 2
目3
4
录 5 6 7
结构设计总述 商用车车架设计步骤
车架设计主要参数 车架细节设计 模型设计 有限元分析 工程图设计
一、结构设计总述
作为一名结构设计工程师，需要具备以下背景知识： ➢ 材料力学基础，例如强度、刚度、应力、应变、弯曲、扭转这些结构分
析上常用的术语得清楚，可以把大学材料力学的教材找出来看看。 ➢ 清楚所负责的结构（如商用车车架）受力工况，会看有限元分析结果，
5.2 车架建模步骤
3. 右外梁：外部参考选车架骨架右纵梁曲面及左纵梁零件上的左右通用孔 （通过选择性粘贴），因车架左右纵梁部分孔是对称的，因此右纵梁上的这些 孔可以通过对称得到。
左纵梁特征 4. 右内梁：建模步骤同左内梁。
右纵梁特征
5. 横梁：外部参考选车架骨架中的横梁中心面，以此定位绘制横梁截面，横梁
3. 车架纵梁、横梁布置好后，过管（线）孔打好，提交有限元分析，验证 强度及刚度是否满足要求。
4. 整车模型评审后，进行二维图设计，尺寸链核对，公差标注。 5. 模型和图纸两个阶段均需召集设计、工艺、整车相关专家进行评审，再
下发生产图纸。
三、 车架设计主要参数：
车型
车架宽度 车架长度 纵梁截面 纵梁板厚 纵梁材料
了解有限元分析原理，会做一些小结构的有限元分析。 ➢ 了解钢板材料发展趋势及钢板的力学性能，有利于进行轻量化设计。 ➢ 了解结构件生产过程及重要的生产设备参数，例如铆钳、焊枪、折弯刀
具大小等，避免工艺结构干涉。 ➢ 清楚与结构件直接装配或焊接的周边零件作用，以确定定位尺寸公差及
形位公差。
二、商用车车架设计步骤
2.布置偏心载荷时，应使载荷尽量接近纵梁端面的弯曲中心，提高局部扭转刚度。
4.3 车架设计注意事项 3. 纵梁一般不允许加接，如必须加接，对焊位置应远离高负荷区，一般采用 45°斜焊缝，要打坡口且有材质相同、厚度不大于纵梁的加强板。 QH16G内、外纵梁加接
4. 车架纵梁的钻孔要远离焊缝（大于20mm），不允许在高应力区域钻孔， 禁止在纵梁弯曲区域（压型或折弯处）内钻孔。