汽车副车架
副车架
汽车的底盘性能无外乎舒适性、操控性两大主题,而这两大功能又是一对相
互制约的矛盾。传统悬挂系统通常只能偏向一方调校。也就是说注重操控性的
悬挂系统势必会损失一些舒适性能,而注重舒适性的悬挂势必也会影响一些操控
性能。所以在悬挂系统的设计和匹配上设计师们都尽可能的用一些复杂结构来实现舒适性和操控性的平衡。
而一些对舒适性和操控性影响较大的装备和设计也应运而生。副车架就是一个典型的代表。追溯副车架的发展历史,我们不难发现。与其他任何复杂技术一
样,副车架最早也是从D级豪华车的标准配备,发展到如今A级家用车上也能找
到的装备。那么副车架到底是什么东西?它的装配与否对汽车的底盘性能到底有
哪样的影响呢?
简单的说,副车架可以看成是前后车桥的骨架。是前后车桥的组成部分。我
们知道,传统的没有副车架的承载式车身,其悬挂是直接与车身钢板相连的。因此前后车桥的悬挂摇臂机构都为散件,并非总成。在副车架诞生以后,前后悬挂
可以先组装在副车架上,构成一个车桥总成,然后再将这个总成一同安装到车身
上。
对于平台化的今天,这样的设计当然是大有好处的。复杂的悬挂系统由散件变成了总成。同样的悬挂总成可以安装在不同的车身上。也就是说,如今的悬挂
设计已经不像过去,需要针对车身来开发与其匹配的悬挂,而是可以直接装上总成,只需稍作调校就能实现良好匹配。这种总成式的车桥能够很好的降低成本,
提高技术利用率。当然,这种带副车架的悬挂总成,除了在设计,安装上能带来各种方便和优越性以外,最重要的还是其舒适性和悬挂刚度的提高。
我们知道,汽车发动机并非直接与车身刚性连接。而是通过悬置与车身连接。
悬置就是我们经常能看到的,发动机与车身连接处的橡胶软垫。随着技术的发展,
悬置的种类也越来越多,高档车多采用液压悬置。
悬置的作用是用来隔绝发动机震动。也就是说在悬置的作用下,发动机震动
能够尽可能少的被传至驾驶舱。由于发动机在各个转速范围段都有不同的震动特
性,所以好的悬置机构能够有效屏蔽各个转速范围段的震动。这就是为什么我们在开一些匹配较好的高档车时,无论发动机处于2000转还是处于5000转,在驾
驶时都感觉不到太多发动机震动的原因。
副车架与车身的连接点就如同发动机悬置一样。通常一个车桥总成需要由四
个悬置点与车身连接,这样既能保证其连接刚度,又能有很好的震动隔绝效果。这种带有副车架的悬挂总能分5级减小震动的传入。第一级震动由轮胎台面
的软橡胶变形来吸收,这一级变形能吸收大量的高频震动,第二级为轮胎的整体
变形吸收震动,这一级主要吸收比第一级稍高的路面震动,比如石子之类引起的
震动。第三级为悬挂摇臂各个连接点内的橡胶衬套进行震动的隔绝,这一环节主要是减小悬挂系统的总成冲击。第四级为悬挂系统的上下运动,这一运动主要吸
收长波震动,也就是过沟过槛时引起的震动。第5级为副车架悬置对震动的吸收,
这里主要吸收的是前4级没有完全屏蔽的震动。
所以对于副车架来说,在性能上主要目的是减小路面震动的传入,以及提高
悬挂系统的连接刚度,因此装有副车架的车驾驶起来会感觉底盘非常扎实,非常
紧凑。而副车架悬置软硬度的设定也面临着像悬挂调校一样的一个不可规避的矛盾。副车架悬置如果设计较软,那么能够很好的隔绝汽车行驶时产生的震动,但
是过软的副车架悬置设计会在高速转弯时带来较大的运动形变,这样会导致轮胎
定位的不准确,从而降低了汽车的操纵稳定性。较硬的副车架悬置,能够带来很
高的连接刚度,但是对震动噪音的隔绝却十分有限。所以工程师们在设计和匹配
副车架时通常会针对车型的定位和用途选择合适刚度的橡胶衬垫。
乘用车副车架计算模态分析边界当量方法研究
乘用车副车架计算模态分析边界当量方法研究
乘用车副车架的计算模态分析是一项重要的技术,可以用来评估车身的刚性和强度。在该领域,边界当量方法是一种常用的近似方法,通过将实际加载替代为等效静态和动态力载荷,以简化计算过程。
本文将介绍乘用车副车架计算模态分析边界当量方法的研究进展,并探讨其优缺点。
边界当量方法的基本原理是将实际载荷替换为等效载荷,使得系统的动态响应与实际载荷下的响应一致。该方法的优点在于可以简化计算过程,减少计算时间和成本。此外,边界当量方法可以将动态载荷解决为对应的静态载荷,以简化结构分析。边界当量方法的缺点在于,其计算结果可能会出现误差,因为实际载荷会随时间变化而产生变化,而静态边界当量方法无法精确模拟这种变化。
边界当量方法可以分为几种类型,包括静态和动态的方法。静态边界当量方法使用最小和最大值的载荷范围来模拟实际载荷。动态边界当量方法使用均方根振幅等参数来描述实际载荷的动态性。此外,还有一些其他边界当量方法,例如基于统计学的方法,可以在不知道实际载荷的情况下对其进行近似估计。
乘用车副车架计算模态分析边界当量方法的研究领域广泛,包括对载荷的测量、建立边界当量模型以及验证模型精度等方面。最近的研究还关注了不同载荷模拟方法的比较,以及不同设计方案的模态优化。例如,研究表明使用动态边界当量方法可以获得更准确的结果,而基于统计学的方法可以在无法确定载荷的情况下进行设计。
总之,乘用车副车架计算模态分析边界当量方法是一种广泛应用的技术,其优点在于简化计算过程,在有限时间内获得较精确的结果。然而,该方法的缺点需要注意,在设计过程中需要慎重考虑误差问题。研究还需要进一步探讨如何将边界当量方法与优化设计相结合,以提高车身的性能和强度。近年来,随着汽车市场的快速发展,乘用车副车架的设计已经受到了越来越多的关注。在副车架的设计中,计算模态分析是一项重要的技术,可以评估车身的刚性和强度。在计算模态分析中,边界当量方法是一种常用的技术,可以将实际载荷转换为等效载荷,从而简化计算过程。
副车架带控制臂台架试验规范
Q/SQR
Q/SQR.04. —
代替Q/SQR.04. -
副车架带控制臂台架试验规范 Q/SQR.04.0—0
I 前 言
本标准在格式和内容的编排上均符合GB/T1.1-2009规定。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。
Q/SQR.04.0—0
1 副车架带控制臂台架试验规范
1 范围
本标准规定了奇瑞公司副车架的有关台架试验方法和技术要求等。
本标准适用于奇瑞公司生产的所有车型。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
Q/SQR.04.028 整车金属零部件涂层技术规范
3 目的
为了检验和确保副车架的质量特性—“动态强度”,对副车架总成纵向、侧向进行等效试验场耐久试验或用户使用工况耐久试验。
4 试验条件
试验过程需满足一下条件:
a) 除非另有规定,试验应在常温常压下进行;
b) 试验件应固定在刚度足够大的装置上,与实际装车状态类似或者等效实际装车状态;
c) 副车架焊接总成带控制臂总成,用螺栓水平固定在刚体上,控制臂总成满载状态放置,控制臂橡胶衬套用原装的橡胶衬套或尼龙衬套代替。
d) 试验的连接螺栓应该使用跟实车状态同样的螺栓或等效的螺栓,拧紧力矩满足实际装车的拧紧力矩技术要求
e) 对受应力大的部位喷白色雾状粉末,便于在试验过程中及时发现车架开裂裂纹。
f) 本标准暂定为适用于3t以下的乘用车或轻卡。
5 副车架疲劳试验方法
试验装置
单向整车坐标X和Y向加载, 试验件安装按图1使用螺栓夹具,安装刚体应有足够的刚性。
试验台
伺服液压机构。
试验载荷 Q/SQR.04.0—0
2 静态载荷计算方法如下,如下计算值可以作为车架等副加载力的大小。
浅谈汽车副车架的焊接工艺
工业技术
100 2015年60期 浅谈汽车副车架的焊接工艺
李萌浩 金 超
长城汽车股份有限公司技术中心,河北省汽车工程技术研究中心,河北 保定 071000
摘要:在汽车中,副车架作为汽车悬架的重要组成部分,同时也是汽车中底盘零部件的关键零件,它的焊接工艺是和它的整
体质量有着密不可分的关系的。本文就对汽车中的副车架的焊接定位和其焊接工艺进行深入的探讨。
关键词:汽车;副车架;焊接工艺 中图分类号:TG44 文献标识码:A 文章编号:1671-5810(2015)60-0100-02
1 前副车架的分类 按照前副车架的结构形式可分为2大类。
1.1 整体开放式结构
焊接件的大块为大板型的结构,多为冲压板件合成焊接,承载和传递主要的负荷,其组成中有带稳定杆的连接支架、
摆臂安装支架、转向器安装支架、差速器支架等结构件,完
成前副车架的功能性作用,安装时四周辅以衬套管或衬套管支架与车身装配连接。
1.2 框架式封闭结构
在前副车架主体上增加前横梁、纵梁,以增加防撞吸能的功能,功能更强。广泛用于SUV的车型上,实际上是第一
类前副车架的一种变型。
2 副车架制造工艺分析 2.1 工艺流程
在工艺流程和工序编排上,副车架架构清晰,分总成少,
生产线多采用主体式一字线流水布局,过程清晰、分支少、过程稳定,过程能力指数CPK值高,有着很强的过程稳定
性。焊装工艺流程为:分总成焊接→主体焊装单元1→主体
焊装单元2→主体焊装单元3→主体焊装单元n→焊后处理单元→补焊清渣单元→检测单元→成品打标。
2.2 焊接工艺成型要点
2.2.1 副车架主体是大板冲压件的合成焊接,主体关键焊装工序采用上下板扣合的方式,先行将上下板扣合后进行
焊接,上下板形成一个整体,因此焊接工艺采用焊接完成后
待其有一定的焊接伸缩,释放部分的内应力,再与其他零件进行焊接。
工艺上要考虑焊接变形的影响,这种零件往往在上下板
搭接处形成一条长焊缝,有的多达1m,甚至更长。焊接完成后焊接变形不可避免,焊接变形按下式进行估算计算。
汽车起重机副车架焊接变形的原因及预防工艺
第22卷第5期
2 002年1 0月 辽宁工学院学报
JOURNAL OF LIAONING INSTITUTE OF TECHNOLOGY Vo1.22 No.5
Oct. 2 0 0 2
文章编号:1005—1090(2002)05—0029—02
汽车起重机副车架焊接变形
的原因及预防工艺
钟安庆,郭维斌
(锦州重型机械股份有限公司,辽宁锦州 121001)
摘要:从汽车起重机副车架的两种焊接变形,分析其变形的原因,并提出相应的工艺措施。
关键词:副车架;焊接;变形原因;工艺措施
中图分类号:TG404 文献标识码:B
Causes of Welding Deformation and Techn0l0gical
Preventions of Automobile Crane S Secondary Frame
ZHONG An—qing,GU0 Wei—bin
(Jinzhou Heavy Machinery Corp.Ltd.,Jinzhou 121001,China)
Key words:secondary frame;welding;deformation;technological measures
Abstract:In this paper,the causes of welding deformation of automobile crane‘S secondary frame
are analized,and the technological measures are proposed herewith.
QY8B汽车起重机的副车架是受力状态比较复杂的箱
形结构部件,其形状及几何尺寸见图1,材料为16Mn.影响
其制造质量突出的问题是焊后产生两种变形,即纵向弯曲及 法兰盘附近角变形。对此我们分析了变形产生的原因,进而
确定了工艺措施。
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浅析底盘副车架与车身合装定位方式
浅析底盘副车架与车身合装定位方式
摘要:底盘副车架属于底盘悬架系统中重要的零部件,除了发挥着承载作用以外,不管是其自身的尺寸精度,还是车身对应安装孔的位置精确度等等,对于整车的四轮定位参数影响还是特别大的,严重的情况甚至还会造成车辆跑偏、磨胎等质量问题。因此在进行底盘副车架与车身合装定位时,对当前的两种定位方式有较为清晰的认知是非常有必要的。
关键词:定位方式;结构定位;工装定位
前言:通过对多个主机厂底盘副车架的一些数据、图纸以及现场车间的调查,当前的底盘副车架与车身合装定位方式大致可以分为两种:自定位结构人工安装和采用专门定位工装进行合装。这两种定位方式在实际操作过程中由于定位方式的不同,在2D图纸上对应的基准定位方法也不同。不同的基准定位方法会使得车身和副车架之间两个系统之间的极限尺寸相差比较大。比如在进行专门的定位工装进行合装时,副车架设计工艺孔一般会设置为主定位孔和次定位孔。因此一旦车身和副车架两个零部件系统中的极限尺寸相差较大,不仅会使得安装过程变得困难,而且会出现跑偏的现象。这种由于车辆左右轴距相差过大而引起的跑偏质量问题,在后期要解决这个问题是非常困难的。相比较进行专门的定位工装进行合装的定位方式,自定位结构定位方式在实际操作中由于是采用底盘副车架的安装孔作为定位基准,在同样的公差范围内,车身与底盘副车架两个零部件系统之间的极限偏差要小得多。因此在实际的底盘副车架与车身合装定位过程中应当根据实际情况选择合适的定位方式,以期求能够保障车辆的质量是非常重要的。不管是磨胎,还是跑偏等质量问题都应当尽量避免。
1、通过自定位结构进行定位
1.1通过自定位结构进行定位
在底盘副车架与车身合装的定位方式中自定位结构进行定位是比较常见的一种定位方式。通过自定位结构进行定位简单来说就是在底盘副车架和车身下面的底板之间设计一个定位结构,通过这个定位结构的设计来帮助工作人员将底盘副车架定位安装到与车身下面底板相对应的位置。
自卸车副车架的分析及优化
《装备制造技术>)2ol1年第7期
自卸车副车架的分析及优化
黄伟。陆海漫,欧长松,杨春兰 (广西大学机械工程学院,广西南宁530004)
摘要:针对某型号自卸车经常出现的底座横梁焊缝断裂的情况,运用ANSYS对自卸车副车架进行分析及优化,极大 地改善了薄弱部位的受力,排除了故障。 关键词:自卸车;副车架;有限元;优化设计 中图分类号:U469.4 文献标识码:A 文章编号:1 672—545X(201 1)07-0003—03
自卸车是指通过液压或机械举升而自行卸载货 物的车辆。随着CAD技术在汽车行业中的推广和普 及,虚拟样机和有限元技术也因其强大的分析仿真 功能和高度的可靠性得以广泛应用,极大地提高了 汽车产品设计和优化的品质和效率【1]。 某企业生产的自卸车在用户使用之后,发现举 升油缸底部出现变形,并且在底座加强板与底座横 梁焊接处出现了断裂现象(如图1),严重影响了自卸 车的正常作业。为此,使用有限元技术对副车架进行 分析和优化,得出改进方案,解决了上述问题。
1 问题分析 一
图1破坏变形图
该汽车整备质量为3 360 kg,额定载质量1 990 kg,但实际使用中用户经常超载到10 t以上,且该车 多用于农村及城郊等作业场所,道路工况恶劣,导致 举升油缸受力过大。 在卸载过程中,油缸底座受到举升油缸的压力 和拉杆的拉力共同作用(如图2所示),通过底座横 梁作用到副车架纵梁上。除了超载外,可能会有结构 上的不合理,如举升机构位置布置不合理、边板太 薄,底座横梁半径过小等原因,产生应力集中,造成 疲劳破坏圆。
图2举升模型简图 2 卸载工况下副车架有限元分析
2.1 模型的建立 该车主副车架均为边梁式结构,副车架由左右 两根纵梁和3根横梁、油缸支座、后铰支座及若干加 强板组成,通过u型螺栓和连接支架与主车架进行 连接。 在几何建模时,为了简化模型,提高建模速度而 忽略了非承载部件的影响,认为焊接都是理想焊接翻。 处理后的副车架如图3所示。
汽车前后副车架总成技术条件
四川汽车工业股份有限公司企业标准 Q/SQJ
Q/SQJ-C-0338-2012
前后副车架总成技术条件
2012-10-25发布 2012-10-30实施
四川汽车工业股份有限公司 发布 受
控2012年10月22日Q/SQJ-C-0338-2012
I
前 言
为了保证前、后副车架总成的设计质量,规范前、后副车架总成的使用及相关性能,编制本技术条
件。
本标准由四川汽车工业股份有限公司技术中心提出。
本标准由四川汽车工业股份有限公司技术中心归口。
本标准由四川汽车工业股份有限公司技术中心负责起草。
本标准起草: 冷宗金。
Q/SQJ-C-0338-2012
2
前、后副车架总成技术条件
1 范围
本技术条件规定了汽车前、后副车架总成的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输
及贮存。
本技术条件适用于前、后副车架总成。同时也适用于前、后副车架总成上的连接加强板。
2 规范性引用文件
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。
GB/T 197-2003 普通螺纹 公差
GB/T 985.1-2008 气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸
GB/T 2828.1-2003 计数抽样检验程序 第一部分:按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划
GB/T 3323-2005 金属熔化焊焊接接头射线照相
GB/T 9286-1998 色漆和清漆 漆膜的划格试验
GB/T 13914-2002 冲压件尺寸公差
QC/T 484-1999 汽车油漆涂层
Q/SQJ-C-0024-2012 汽车零部件永久性标识规定
3 技术要求
3.1 基本要求
前、后副车架总成应符合本技术条件要求,并按照经规定程序批准的图样和技术文件制造。
自卸车副车架与主车架联接方式的对比分析
TECHNIC FORUM/技术论坛l 201 1/03
自卸车副车架与主车架联接方式的对比分析
Comparison and Analysis of Main Connecting Methods Between Dump Trucks Subframe and Chassis Frame
赵衍平
ZHAO Yan-ping
唐山亚特专用汽车有限公司河北唐山063000
摘要:通过自卸车副车架与底盘主车架几种联接方式的对比分析,选出了最佳的方案,并在设计 和生产中得到了应用。
关键词:自卸车联接方式对照及分析应用
Abstract After comparison and anylization the connecting mode of dump truck subframe and chassis frame,the best plan was selected and will be applied in design and production Key words dump truck;connecting mode;comparison and analysis;application
中图分类号:U469.4.03文献标识码:B文章编号:1004—0226(201 1)03—0078.02
1前言
随着我国国民经济的快速发展,自卸车的应用日趋广泛。据
不完全统计,最近几年自卸车的年产销量都在六七十万辆,数量
巨大但生产自卸车的厂家不够集中,年产上万辆自卸车的厂家屈
指可数。由于厂家众多,技术水平和生产能力参差不齐,甚至有
很多小厂家对自卸车的设计不够重视,零部件布置不合理等,由
此引起的质量事故频繁发生。其中由于副车架和底盘主车架联接
方式不合理引起的质量问题较为典型,比如:副车架断裂、副车
架与底盘主车架联接失效造成在举升过程中整车侧翻等,给客户
和生产厂家造成很大的经济损失。经多次跟踪调研和案例分析及
副车架设计作业指导书
1
副车架设计作业指导书
编制: 日期:
审核: 日期:
批准: 日期:
发布日期:年 月 日 实施日期:年 月 日 2 前 言
为使本公司副车架设计规范化,参考国内外汽车副车架设计的技术要求,结
合本公司已经开发车型的经验,编制本汽车副车架设计指导书。意在对本公司设
计人员在副车架设计的过程中起到一种指导设计的作用,让副车架设计的员工有
所依据,在设计的过程中少走些弯路,提高汽车副车架设计的效率和精度!本作
业指导书将在本公司所有车型副车架开发设计中贯彻,并在实践中进一步提高完
善。
本标准于2011年XX月XX日起实施。
本指导书由上海同捷科技股份有限公司第五研发中心底盘总布置分院提出。
本指导书由上海同捷科技股份有限公司第五研发中心底盘总布置分院负责归口
管理。
本标准主要起草人:马显
3目录
一 副车架概述 .......................................... 4
1.1 副车架功能概述 ................................................ 4
1.2副车架主要结构形式 ............................................. 6
二 副车架设计流程 ....................................... 9
2.1 副车架主要设计流程 ............................................ 9
2.2 副车架设计要求 ............................................... 11
2.3 相关设计标准 ................................................. 13
三.副车架的设计过程 ................................... 13
汽车底盘生产:乘用车副车架的应用与发展
l童 ,● 能 ■奇瑞汽车股份有限公司/江宏薛友领王田田杨秋芳
乘用车副车架
应用与发展
汽车的底盘性能无外乎舒适性、操控性两大性能,而这两大性能又是一对相互制约的 矛盾统一体。换句话说,注重汽车操控性的悬挂系统势必会损失一些舒适性能,反之也会
损失一些操控性。所以在悬挂系统设计和匹配领域的设计师们都尽可能地用一些复杂结构
来调和舒适性和操控性的矛盾,使之找到一个恰到好处的平衡点。为此一些对舒适性和操
控性影响较大的汽车部件和设计也应运而生,副车架就是一个典型的代表作。它一开始只
是高级豪华轿车的标准配置,发展到如今,家用汽车上也能够找到。
图1、图2为汽车前后悬架总成。
副车架的概念、作用及
原理
简单地说,副车架是前后车
桥的骨架重要组成部分。副车架并 非完整的车架,只是支承前后车
桥、悬架的支架,车桥、悬挂通过 它与车身骨架(俗称“正车架”)
相连,习惯上称为“副车架”。早 期生产的汽车多是没有副车架的承 载式车身,其悬挂直接与车身钢板
连接,因此前后车桥的悬挂摇臂机
构都为散件,并非总成件。在这种
情况下,车轮与地面之间产生的振
动,会通过悬挂部件直接传递给车
身骨架,从而影响到乘坐者的舒适
性。 图1凯迪拉克cTS的前悬模块(使用框形副车架)
图2奇瑞汽车的后悬架副车架多连杆结构
1.前下控制臂2.减振器3.上控制臂4.后副车架 5.后下控制臂6.纵臂7.横向稳定杆
副车架诞生以后,前后悬挂可以先组装在副车架上,构成一个车桥总成,然后再将这
个总成装配到车身上。悬挂部件与副车架直接相连,相同的振动通过副车架的缓冲,再传
递到车身时,振动会大幅度降低,从而提升整车的舒适性。另外由于副车架的刚度比车身 更强,通过副车架的连接,大大提升了悬挂连接刚度,不仅提升舒适性,而且在提升底盘
代墨即件 汽车底盘生产
强度和操控性方面,同样有着独到的优势。
1.副车架的作用 带副车架的悬挂总成,除了在设计、安装上能带来
