车架设计的基础知识VIP免费

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8.3.1车架的基本结构形式8.3.2车架宽度的确定8.3.3纵梁的形式、主参数的选择8.3.4车架的横梁及结构形式以及材料的选择8.3.5车架的连接方式及特点以及材料的选择8.3.6载货车辆采用铆接车架的优点8.3.7车架设计的公差分析与控制8.4车架的计算8.4.1简单强度计算分析8.4.2简单刚度计算分析8.4.3CAE综合分析8.5车架设计注意事项8.5.1概述8.5.2焊接车架注意事项8.5.3铆接车架注意事项8.5.4车架的通用化设计8.5.5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、性能对照对比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。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。4.2汽车转弯时产生的侧向力。4.3一前轮撞在凸包上，车架水平方向上产生箭切变形。4.4装在车架上总成（方向机、发动机、减振器）产生的作用反力。2.5载荷作用线不通过纵梁的弯曲中心（油箱、悬架）而使纵梁产生局部受扭。因此车架的受力是一复杂的空间力系，纵梁和横梁截面形状和连接的多变多样，使车架的受载更复杂化。车架CAE分析一轮悬空这种极限工况，即解除一个车轮的约束，分析车架弯扭组合情况下的最大应力。普通载货汽车车架的弯矩图如下：8.3车架的结构分析8.3.1车架的基本结构形式边梁式（载货车、中客、大客车常用结构）框式周边式（复杂的边梁式，越野车、轿车常用）车架X型式（X型横梁，抗扭性能强）脊梁式（抗扭性能好）综合式（前后框式、中间脊梁式）目前公司各种车架基本都是边梁式车架。车架总成是一种受力情况非常复杂的构件。目前，在进行车架设计时，首先参考国内外现有的同内型汽车车架纵梁的端面尺寸，根据总布置的要求（纵梁端面尺寸的大小直接影响整车的质心的高度）选取车架车架纵梁端面尺寸，然后对其进行静态抗弯强度计算，并根据需要对其采用有限元进行静态、弯扭等工况的分析计算。由于车架总成在汽车行驶过程中受力情况非常复杂，很难对其进行准确的计算，所以在正式投产前还需进行道路试验（或MTS道路模拟试验）来检验车架的强度是否满足使用要求。由于绝大部分总成部件都是通过车架来固定其位置的的，所以车架的结构形式首先应满足总布置的要求。8.3.2车架宽度对于边梁式（梯形）结构车架，其宽度是指车架上由横梁所固定的左、右纵梁腹板间的宽度。汽车的全宽决定...