大客车底盘车架结构及分析
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。
客车车架

大型客车车身是由底骨架、左/右侧围骨架、前/后围骨架及顶围骨架等6大片骨架经组焊蒙皮而成,是一骨架蒙皮结构。
根据客车车身承受载荷程度的不同,可把客车车身概括地分为半承载、非承载、全承载式三种类型。
1、半承载式车身半承载式车身结构特征是车身底架与底盘车架合为一体。
通过在底盘车架上焊接牛腿、纵横梁等车身底架构件,将底盘车架与车身底架进行焊接连接,然后与左/右侧骨架、前/后围骨架及顶骨架组焊成车身六面体。
车身底架与底盘车架共同承载,因此称为半承载式车身。
2、非承载式车身非承载式车身的底架为独立焊制的,是矩形钢管和型钢焊制的平面体结构,比较单薄。
车身底架与左/右侧骨架、前/后围骨架及顶骨架组焊成车身六面体,漆后的车身要装配到底盘上,由底盘车架承载,因此称为非承载式车身。
3、全承载式车身全承载式车身底架为珩架结构,由矩形钢管和型钢焊制而成,底架与左/右侧骨架、前/后围骨架及顶骨架共同组焊成车身六面体。
漆后的车身采用类似轿车的装配工艺,在车身(底架)上装配发动机、前后桥、传动系等底盘部件,因此客车已无底盘车架痕迹,完全由车身承载,因此称为承载式车身.目前国内大型客车底盘车架多采用网格栏栅桁架式车架或无车架型式的全承载形式。
非承载式车身和承载式车身都有优缺点,使用在不同用途的汽车上。
一般而言,非承载式车身用在货车、客车和越野车上,承载式车身一般用在轿车上。
车身壳体按照受力情况可分为非承载式、半承载式和承载式车身三种。
非承载式车身和承载式车身按照有无刚性车架划分,什么叫车架,是首先要弄清楚的问题。
车架就是支承车身的基础构件,一般称为底盘大梁架。
发动机、变速器、转向器及车身部分都固定其上,它除了承受静载荷外还要承受汽车行驶时产生的动载荷,因此车架必须要有足够的强度和刚度,以保证汽车在正常使用时受到各种应力下不会破坏和变形。
车架有边梁式、钢管式等形式,其中边梁式是采用最广泛的一种车架。
边梁式车架由两根长纵梁及若干根短横梁铆接或焊接成形,纵梁主要承负弯曲载荷,一般采用具有较大抗弯强度的槽形钢梁。
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。
客车底盘设计★★★

客车底盘设计★★★客车底盘设计随着城市化的进程和人们对生活品质的追求,客车作为重要的公共交通工具,越来越受到人们的欢迎和关注。
对于客车来说,底盘是其重要的组成部分,底盘的设计直接影响到客车的性能和安全。
本文将从客车底盘设计的角度进行探讨。
底盘是客车的骨架,主要由梁、轴、弹簧、减震器、制动器、转向机构和驱动系统组成。
底盘的设计目的是使得客车具备足够的承载能力和稳定性,在道路上行驶时保证乘客的安全和舒适性,并且满足城市道路的通行要求。
客车底盘设计的要点有以下几个方面:1. 承载能力和稳定性客车是大型车辆,其载荷量和重心高度都较高,因此底盘的承载能力和稳定性显得尤为重要。
底盘的结构应具备稳定性,不能出现扭曲、变形等现象,同时要考虑客车行驶时的颠簸和冲击,必须严格控制底盘的弯曲和位移。
2. 舒适性和噪音控制客车底盘的结构和悬挂系统,对乘客的舒适性有很大影响。
底盘的弹簧和减震器的刚度和质量应该符合设计要求,以减少车辆颠簸和震动,并且降低车内的噪音。
此外,轮胎型号和胎面结构也对车辆的舒适性和噪音控制产生重要影响。
3. 制动性能客车的制动系统必须具备良好的制动性能,才能保障车辆在急刹车或紧急情况下的安全。
底盘的制动器与轮胎、制动片、刹车鼓等配件配合良好,才能保证客车制动性能的稳定和可靠性。
4. 匹配车身结构底盘与车身结构之间的匹配是客车设计的重要环节。
车身与底盘的配合性应该良好,使得车身和底盘的整个结构具备合理的协调性,在行驶时能更好的支撑和保障车身的稳定性。
5. 节能环保节能环保是现代客车底盘设计的重要理念。
底盘的设计应该具备优异的动力学性能和燃油经济性,以降低燃油消耗和减少排放,达到节能环保的目标。
客车底盘设计是一个包罗万象的工程,需要从多个角度进行综合考虑和优化。
只有在底盘设计过程中充分考虑以上要点,才能设计出性能和安全都良好的客车底盘,为人们的出行带来更多的便利和舒适。
大中客产品结构介绍

欧辉客车事业部
1
目
录
一、客车产品分类及结构 二、客车车身结构零部件介绍
概
述
在设计和技术特性上用于载运乘客及其随身行李,座位数大于9座的商用车辆称为客车。 客车是随着卡车的诞生而发展起来的,由于点对点运输的方便性,现已广泛用于长途客运、 旅游观光、城市交通、企业班车等多个领域。 国内客车行业自主开发、自主创新方面也有长足进步,在80年代,高档旅游客车还主要依 靠进口,但90年代以来,逐步以自制为主,并开始批量出口。品牌方面MAN NEOPLAN、 SETRA 、 VOLVO等引进技术占据了高档车市场,宇通、金龙等国内强势品牌则占据了市场的 主流。 大、中型客车作为商用车辆的一个分支,既有共同点,又有很多自身的特点,下面就大中 型客车及欧辉客车产品的相关知识作一介绍。
国内除了6米中巴及国外的一些校车还沿用此结构外,基本已淘汰。
2)、半承载式 将车身底架与车架采用刚性连接的方式结合,使车身窗下沿区域与车架共同参与承载,称 为半承载式结构 ;这是介于非承载与全承载之间的过渡结构,可减轻部分 整车重量,但由于有 车架,整车地板高度及行李仓布臵还是受到限制。 目前,为了使该结构满足布臵的需要,又发展出三段式车架结构,见附图,这是国内目前最 流行布臵结构。
车身骨架
典型城间客车半承载结构
底盘车架
典型城市客车半承载结构
欧辉第一代系列客车如城间客车BJ6880、6120、城市客车BJ6920、6121等为半承载结构
3)、承载式
为了进一步减轻 整车重量,目前国际上普遍采用 一种车架承载的承载式结构
应用在客车上的全承载车身技术是高 档豪华客车制造技术中的重要项目,欧 洲主流客车使用全承载式车身结构已经 很普遍。而在全承载客车领域,以德国 EVOBUS所属赛特拉品牌客车,仍然为 世界全承载车身技术的代表。全承载客 车具备三大优势:安全系数高、车身重 量轻、增大乘客空间
大客车底盘车架结构及分析

厦门丰泰国际新能源汽车有限公司大客车底盘车架结构及分析如果人们把发动机描述为汽车的心脏”,那么作为汽车重要组成部分的车架就可以称为汽车的骨骼”了。
车架是汽车所有总成零件生存”的载体,受力复杂。
通过行走系和车身的力都作用于车架上,车架结构的好坏及载荷分配是否合理是汽车设计成功与否的关键因素。
车架结构设计是否合理对汽车有着十分重要的意义,特别是客车底盘,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可靠性、工艺性和维修的方便性,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、横梁及外支架的位置及连接方式、行李箱大小、地板高度和位置,等等。
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。
这里着重分析大客车底盘车架的结构特点,阐述其设计要点。
一:大客车底盘车架的基本结构大客车底盘的车架一般包括直通大梁式、三段式和全桁架(无车架)式3种结构型式,分别与车身构成非承载式、半承载式和全承载式结构。
根据其不同的用途和工艺特点,车架与车身一般采用弹性或刚性连接。
现国内外大都采用刚性连接,以使车架与车身共同承载,受力趋于合理化,从而提高车辆的可靠性和安全性。
1 •直通大梁式该结构是传统的结构型式,采用槽形或矩型截面纵梁,有些车型还有加强副纵梁。
根据不同的要求,纵梁设计可前后贯通,也可前、中和后搭接成不同高度或不同宽度的结构,有些车型受后桥和地板高度要求的限制而在该处设计成结构复杂的“©型。
横梁结构一般采用“I型或双槽背对形成的“I型,有时也采用“G型横梁。
根据布置和总成的安装要求,同一车架可同时采用多种型式的组合和不同的横梁翼面,车架总成可设计成前后等宽或不等宽结构。
直通大梁式车架结构简单、工艺性好,但存在本身质量大、总成布置困难、受力不均匀和损坏后难以修复等缺点,主要用于城市公交和普通短途客运车辆。
2.三段式;该结构前、后段为槽形大梁,中段为桁架结构(行李舱区)。
客车底盘大梁,悬挂及制动气路设计要素
2 矩形管的主要 种类
级别 2 1.1 矩形管焊接形式 1.2 槽形梁铆接形式 2.1 180×65×4.5 2.2 180×60×4 2.3 120×60×4 2.4 100×60×4 2.5 80×60×4 2.6 60×60×4 2.7 50×50×3
客车底盘大梁设计பைடு நூலகம்
3 踏步型式
3.1 一起踏步
4 风险项目 5 主要尺寸确定
3.2 二级踏步 3.3 三至五级踏步 4.1 三段车架结合处的位置 4.2 前后车桥跳动时与车架之间的间 距要合适 5.1 车内地板平面距离 5.2 前后悬挂边横梁间距确定 5.3 前后车门边横梁间距确定
底盘大梁设计
级别 3
3.1.1 踏步到地面的高度为360~400毫米 3.1.2 若车轮的静力半径为450毫米左右底盘大 梁上平面比车轮中心到低70毫米,且踏步做 3%的坡度(高度落差为20毫米) 3.2.1 每一级增加250毫米 3.3.1 每一级增加250毫米
大中型客车底盘设计标准
大中型客车底盘设计标准引言大中型客车底盘是指用于运输乘客的车辆底部结构。
其设计标准对于确保乘客的安全、舒适以及车辆的性能至关重要。
本文将介绍大中型客车底盘的设计标准,包括底盘结构、底盘参数、性能指标等内容。
底盘结构大中型客车底盘的结构应保证足够的刚度和强度,以承载车体所产生的各种荷载。
底盘结构通常包括以下几个部分:前悬挂系统前悬挂系统起到支撑车辆前部重量、吸收震动和提供悬挂姿态控制的作用。
常见的前悬挂系统包括独立悬挂和非独立悬挂两种形式,具体设计应根据车辆的使用条件和载荷要求进行选择。
后悬挂系统后悬挂系统主要起到支撑车辆后部重量和减震的作用。
常见的后悬挂系统包括多片弹簧、气囊弹簧和空气悬挂等形式,设计时需要考虑车辆的负荷情况和舒适性要求。
底盘横梁底盘横梁是底盘的主要承载结构,通常由钢材制成。
横梁的设计应满足强度和刚度要求,并在可能的情况下减小重量,以提高燃油经济性。
副车架副车架是底盘的重要组成部分,用于支撑车身、发动机和传动系统。
副车架的设计应保证足够的刚度和强度,以承担荷载并提供车辆的稳定性。
底盘参数大中型客车底盘的设计参数对于保证车辆的稳定性、行驶性能和操控性非常重要。
以下是一些常见的底盘参数:轴距轴距是指前后轴之间的距离,是影响车辆稳定性和操控性的重要参数。
通常情况下,较长的轴距会提高车辆的稳定性,但也会增加转弯半径。
前后轮距前后轮距是指左右两个前轮或后轮之间的距离。
前后轮距的选择应根据车辆的使用条件、操控性要求和行驶稳定性来确定。
接地间隙接地间隙是指车辆底部到地面的垂直距离。
适当的接地间隙可以提高车辆通过障碍物的能力。
总重总重是指车辆的整体重量,包括底盘和车体。
总重需要控制在合理范围内,以保证车辆的行驶性能和操控性。
前悬挂行程前悬挂行程是指前轮上下移动的最大距离。
较长的前悬挂行程可以提高车辆通过颠簸路面时的舒适性和稳定性。
后悬挂行程后悬挂行程是指后轮上下移动的最大距离。
较长的后悬挂行程可以提高车辆通过颠簸路面时的舒适性和稳定性。
客车车架结构分析
大连理工大学硕士学位论文客车车架结构分析姓名:***申请学位级别:硕士专业:车辆工程指导教师:***20051101大连理:II大学专业学位硕十学位论文图3.6车架的有限元模型F唔3.6FEAmodelofthebusframe图3.7车架的有限元模型Fig-3.7FEAmodelofthebusfr王吼e23.大连理工大学专业学位硕士学位论文本文采取的是后一种加载方式,即直接在有限元模型上加载。
其优点是:可直接将载荷施加在主节点上,而且不必担心约束扩展,可简单选择所有所需的节点。
然后指定适当的约束。
缺点是:修改有限元网格后载荷即无效,必须重新施加载荷;当节点,单元较多时,不便于使用选择方式施加载荷(表3.2给出了DD6900H2型大客车底盘的部分载荷参数,图3.8给出了加载后的模型)。
图3.8加载后的车架有限元模型n砌eFig.3.8FEAloadmodelofthebus具体的加载方法如下:(1)车架自身质量可以忽略不计。
总成及设备重量按集中载荷分配到相应的作用点上。
(2)载客汽车的驾驶员、乘员和座椅按额定载客人数(人员按65吲位计)、座椅间距和实际重量,按集中载荷分配到两纵梁相应的节点上。
(3)DD6900H2客车的行李仓位于客车的中部,按照载重量为330蚝的标准设计,在施加载荷时,按集中载荷分配到相应的节点上。
(4)不考虑钢板弹簧对车架的作用。
大连理工大学专业学何硕十学位论文图4.1弯曲工况车架变形图fr锄eFig.4.1Deformationofcrookedstatusofbus图4.2弯曲工况车架受力图Fig.4.2Forceofcrookedstatusofbusframe*29-刁有明:客车车架结构分析4.2扭转工况扭转工况主要考虑的是客车在行驶时一个车轮悬空而另一车轮抬高时施加在车身上的载荷情况“。
1,这是最严重的扭转工况,客车在承受此种载荷时一般是客车以低速通过崎岖不平路面行驶时发生的.在扭转工况条件下动载荷变化的非常缓慢可以看成是静态的,经验也证实了静动载扭转试验所测得的车架的薄弱部位是一致的。
大客车车身结构强度及刚度分析
大客车车身结构强度及刚度分析何志刚(江苏理工大学汽车学院,江苏镇江 212013)摘 要:用有限元法对某半承载式大客车车身刚度、强度进行了分析,用电测量技术对有限元模型进行了验证。
分析了车身骨架结构中杆件的布置位置及截面形状对整车性能的影响。
结果表明:在车身承受弯曲载荷时,其骨架结构的应力和变形均较小,而在弯扭组合工况下,骨架结构中的应力和变形均有大幅度的增加,最大变形量出现在开口较大的门窗附近。
通过与实验结果的对比分析,证明计算模型正确,计算结果可信,为对大客车车身的改进设计提供了一定的理论依据。
关键词:大客车;车身;有限元法;电测量中图分类号:U463 83 文献标识码:A 文章编号:1007 4414(2001)04 0004 031 客车车身的有限元计算模型[1]1 1 有限元建模的简化应用ANSYS 程序及车身结构模型化方面成功的经验,选取某半承载框架式结构的大客车为研究对象,该车整个骨架由矩形钢管以及钢板冲压件通过焊接而成。
建立模型时取各构件之间的连接点、集中载荷的作用点作为有限元计算模型的节点,并作了如下简化:略去功能件和非承载构件,以直梁单元分段模拟原曲梁。
对于两个靠得很近但并不重合的交叉连接点简化为一个节点处理。
!对截面的形状作适当的简化。
对于结构上的孔、台肩、凹槽、翻边在截面形状特性等效的基础上尽量简化,对截面特性影响不大的特征予以忽略。
∀车架是由一系列薄壁件组成的结构。
为符合实际情况,故用板壳单元来离散车架结构[2]。
对于边界条件的处理如下:钢板弹簧除了作弹性元件外,还起导向作用,因此其在各个方向上均有刚度,且其在其它方向上的刚度要比垂直方向上的刚度大得多。
故用刚性梁#柔性梁结构模拟钢板弹簧。
在约束处理中忽略轮胎的变形。
弯曲工况下,四车轮Z 向平动自由度被约束,左前轮另外自由度全部被约束,右前轮X 向平动自由度和右后轮Y 向平动自由度被约束。
左轮悬空弯扭工况下,左前轮6个自由度全部被约束,右前轮X 、Z 向平动自由度和右后轮Y 、Z 向平动自由度被约束。
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大客车底盘车架结构及分析
作者:中国商用车辆网 来源:中国商用车辆网 日期:2004-01-18 浏览量:687 次
如果人们把发动机描述为汽车的“心脏”,那么作为汽车重要组成部分的 车架就可以称为汽车的“骨骼”了。
车架是汽车所有总成零件“生存”的载 体,受力复杂。
通过行走系和车身的力都作用于车架上,车架结构的好坏及载 荷分配是否合理是汽车设计成功与否的关键因素。
车架结构设计是否合理对汽 车有着十分重要的意义,特别是客车底盘,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可靠性、工艺性和维修的方便性,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、横梁及外支架的位置及连接 方式、行李箱大小、地板高度和位置,等等。
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。
这里着重分析大客车底盘车 架的结构特点,阐述其设计要点。
大客车底盘车架的基本结构
大客车底盘的车架一般包括直通大梁式、三段式和全桁架(无车架)式 3 种 结构型式,分别与车身构成非承载式、半承载式和全承载式结构。
根据其不同 的用途和工艺特点,车架与车身一般采用弹性或刚性连接。
现国内外大都采用 刚性连接,以使车架与车身共同承载,受力趋于合理化,从而提高车辆的可靠 性和安全性。
1.直通大梁式 该结构是传统的结构型式,采用槽形或矩型截面纵梁,有些车型还有加强 副纵梁。
根据不同的要求,纵梁设计可前后贯通,也可前、中和后搭接成不同 高度或不同宽度的结构,有些车型受后桥和地板高度要求的限制而在该处设计 成结构复杂的“Ω”型。
横梁结构一般采用“I 型或双槽背对形成的“I”型, 有时也采用“○”型横梁。
根据布置和总成的安装要求,同一车架可同时采用 多种型式的组合和不同的横梁翼面,车架总成可设计成前后等宽或不等宽结 构。
直通大梁式车架结构简单、工艺性好,但存在本身质量大、总成布置困 难、受力不均匀和损坏后难以修复等缺点,主要用于城市公交和普通短途客运 车辆。
2.三段式
该结构前、后段为槽形大梁,中段为桁架结构(行李舱区)。
根据不同的车 型和承载情况,采用不同规格的异型钢管焊接成箱形框架结构,通过焊接(或焊 接和铆接)同前后大梁连接在一起。
对于钢板弹簧悬架,中间桁架一般不超过 悬;架安装区域;但对于空气弹簧悬架,为增加行李箱容积,有些底盘的中间 桁架超过悬架安装区,只有操纵区和发动机区域用较短的槽形大梁。
该结构在国内外被普遍应用于旅游车、长途高速客运大客车,国内开发和 引进的豪华大客车基本都采用这种结构型式。
该结构易于设计制造,增大了行 李箱的容积,但前后纵梁与桁架的连接—复杂,工艺性要求高。
3.全桁架式 该结构是现代大客车用车架的发展:趋势,是由无车架底架和车身骨架共 同组成的客车承载结构,均采用异型钢管焊接而成。
利用有限元法设计,可使 其受力分布均匀合理,结构安全可靠。
该型式车架已被部分豪华旅游客车采 用,其优点为: ⑴质量轻,能合理承受所有的载荷。
⑵尺寸结构灵活,便于合理地布置各总成和零部件,并能最大限度地增大 行李箱的容积。
⑶局部损坏后维修方便,可灵活替换损坏区。
⑷能充分满足客车对底盘车架的特殊要求。
但该车架零件多,技术工艺要求严格,生产成本高,而且焊缝多,降低了 允许应力。
大客车底盘车架结构设计要点
目前,国内外生产的大客车,其车身与底盘的车架几乎都是刚性焊接在一 起的,共同承受各方面的力。
车架结构的设计应在保证其性能的前提下,最大 限度地满足车身对底盘车架的要求。
车架受力复杂,纵梁和横梁截面形状和连 接方式各式各样,要设计出结构合理和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的问题。
⑴充分考虑各总成零部件的总体布置要求,最大限度地满足车身对底盘的 要求。
⑵大客车车架纵梁和横梁应采用抗弯强度大的槽形截面 16MnL 汽车用大 梁,根据不同的要求和布置需要,截面尺寸可不尽相同。
⑶横梁和纵梁的连接方式是大客车车架设计考虑的重要方面,包括: ①横梁和纵梁的上下翼面连接。
该型式可提高纵梁的抗扭刚度,但易产生 约束扭转,造成纵梁翼面出现较大的应力。
由于客车车身与车架共同承载,因 此可以采用。
②横梁与纵梁的腹板连接。
该型式刚度差,必须相应加强车架刚度。
大客 车车架不适合使用。
③横梁与纵梁的腹板和下翼面同时连接。
该型式具有前 2 种型式柔性抗扭 和刚性抗弯的综合特点,是大客车车架横梁和纵梁最好的连接形式。
⑷横梁与纵梁连接时,横梁端部具有最大的应力,为避免局部区域出现过 大的连接负荷应力,应通过力口宽断面以尽可能增大连接区域。
⑸为提高车架的抗弯曲刚度,承受更大的载荷,在直大梁搭接处及三段式 的前、中、后连接处必须焊接加强板。
加强板的厚度不能大干纵梁厚度,且材 质相同。
面积较大时,应采取塞焊、铆接或者螺栓连接加周边断续焊等。
⑹悬架为高负荷区,在钢板弹簧支架传力处应有加强横梁,或采用加力筋 板和箱状件加强而构成的受剪结构,且该处纵梁不能对接。
⑺等高度纵梁的对焊应远离高负荷区,一般采用 45 度斜焊缝,要打坡口, 且有材质相同、厚度不大于纵梁的加强板。
⑻车架纵梁的钻孔要远离焊缝,一般禁止在翼面上钻孔,若特殊需要,应 尽量靠近腹面,禁止在纵梁弯曲区域内钻孔。
⑼为满足客车车架总体布置要求,可合理地在纵梁翼面上切槽,但切槽深 度不能大于翼面宽度的 2/3。
MAN A55、A62 及重汽公司开发生产的 E12 等型号 大客车底盘均有这样的设计。
⑽横梁和外支架应尽量增力口合理的减重孔。
⑾采用封闭型材的刚性抗扭车架,应使用焊接连接,横梁可采用管材,插 入纵梁中焊接。
大客车底盘车架并不是简单拼凑而成的,只有全面了解整车的布置和载荷 分布情况,通过计算并借鉴国内外先进成熟的经验,才能设计出结构合理、可 靠性安全性高及满足车身要求的大客车底盘车架。
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