買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 要 關于我們這次的設計，主要是車架的設計（微型客車）。微型客車一般乘坐6 到 8 人，根據(jù)我們前期收集的資料和計算，我們準備選用邊梁式的車架?？v梁是前面和后面一樣寬的，對于它的斷面形狀則是使用矩形的樣式，下面還會有介紹的。我們把橫梁就做成中間空的圓形狀。另外對于它們之間的連接方式則是使用鉚釘來連接的。我通過計算和收集相關的資料，使用自己的語言來組織寫了這一本關于我們所設計的車架的說明書，其中說明書中主要記述了我們的一些分析計算，總結分析了國內與國外關于車架發(fā)展的歷程和區(qū)別以及車架技術高低做了對比，我也對 車架的未來發(fā)展的趨勢進行了相關的了解。還有我也對我們所選車架的方案進行了驗證，計算，比如如何選擇車架的結構，怎樣把橫梁和縱梁連接的，使用哪一種連接方式等，還有對于車架的承受得力和彎矩的分析。我們把車架想象成了一個靜定的結構，然后結合我所學到的力學知識并參考相關的資料進行了計算，在滿足所有條件的情況下來確定相關的尺寸 。 關鍵詞： 微型客車， 車架，縱梁，設計 -8 to by we to of is as as is be We of on In to is of I by to to on of of on of a I of to as to of to to as as We a ve 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - to to of 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 3- 目 錄 第一章 緒論 3 題背景 3 型客車技術的發(fā)展趨勢 3 架的發(fā)展 4 外汽 車發(fā)展 6 內汽車發(fā)展 7 第二章 方案論證 7 考車型及其參數(shù) 7 架設計的技術要求 7 夠的強度 8 架的輕量化 9 9 第三章 車架的設計 13 13 定車架的寬度 15 架縱梁形式的確定 15 架橫梁形式的確定 16 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 4- 架 縱 梁 與 橫 梁 連 接 形 式 的 確定 17 架的受載分析 18 載荷 18 稱的垂直動載荷 18 對稱的動載荷 19 它載荷 19 曲強度計算是的基本假設 19 梁的彎矩和剪力的計算 19 的計算 20 矩的計算 20 架材料的確定 22 梁截面特性的選擇 23 曲應力計算與校核 23 界彎曲應力 算和校核 23 第四章 車架的制造工藝 23 梁 25 梁 25 總結 26 致謝 27 參考文獻 28 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 5- 附錄 29 第一章 緒論 題背景 現(xiàn)在的很多汽車都是具有車架的，并且在整個汽車中是一個基體。汽車上的很多部件或者總成都是放在車架上的或者安裝在上面的，比如發(fā)動機、傳動系統(tǒng)、懸架等。作為車架，它不但要把各個零件都放在上面，與此同時它還要受到汽車和 路面等內部和外部的一些力的作用。因此應該是 車架具有很強的的彎曲剛度，這樣就可以使在車架上的有關聯(lián)的部分在各自的位置上使之在汽車行駛過程中位置之間沒有多大的變化并且能夠使車身變形最小。 在選擇車架時，首先應該考慮到汽車的整體布置。當車輛在道路情況多變的路上奔跑的時候，我們應該避免使裝在車架上的很多部分之間不會發(fā)生相互之間的影響現(xiàn)象就可以了。當汽車在不平整的路面上跑時，在這種情況下汽車的車架就有很大的可能會發(fā)生扭轉變形和在豎直平面上的向下的扭轉彎曲變形。因此，設計的車架應該是有足夠的彎曲剛度和硬度 ,這樣可以使裝 配在車架上的各個零部件的相對位置發(fā)生最小的變形。為了提高車輛的重量，框架的質量要求盡可能小的水平。此外，該車架應離地面近些，這樣可以降低汽車的質量中心，這樣就可以讓汽車跑的更加的穩(wěn)定，更加的舒服。 總之，利用車架結構具有以下優(yōu)點： （ 1）以減少振動和噪音，使之難以擴散到車體和內 ; （ 2）有利于改裝車的身體； （ 3）汽車底盤和車身可分別裝配。 型客車技術的發(fā)展趨勢 隨著社會的發(fā)展，微型 客車以其價格低、家用方便、營運的多用途性，逐漸進入了消費者的視線中并且深受消費者們的喜愛。在市場競爭和相關法規(guī)變嚴的情況下，微型客車經(jīng)歷了幾年平穩(wěn)的發(fā)展，使其在技術、質量上等獲得了很大的突破。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 6- 發(fā)展趨勢： 1、微型車企業(yè)將加快國際化進程 隨著國內能源微型車廠家產(chǎn)能的擴張，競爭，每一個微型車廠的目標市場擴大到國際市場中。就現(xiàn)在而言在第三世界國家的微型車出口到國外市場的金額將有更大的增長潛力，如東風渝安出口量在去年約 15的總，今年占 20（ 100000生產(chǎn)，出口 20000），預計隨著業(yè)務的增長，出口比重將進一 步增加。 2、新能源微型汽車即將得到發(fā)展 隨著國際油價的逐步升級的持續(xù)上漲和環(huán)保要求，新能源微型車以其低功耗、較低的污染受到了越來越多的廠商的青睞。比如長安公司已經(jīng)研究出了天然氣微型車，我相信在未來，各種類型的新能源汽車將會開始出現(xiàn)。 3、 整車性能進一步提升 （ 1）安全性 微型車在目前的市場上幾乎沒有任何關于氣囊，現(xiàn)在的很多的汽車都采用前盤后鼓的制動形式。隨著社會的發(fā)展人們越來越好，人們對于乘車的安全度的要求也越來越高，其安全性將得到很大的提高，在未來的微型客車將會出現(xiàn)更加高科技的的技術來保證駕駛安全和 行車的舒適性。 （ 2）動力性 現(xiàn)在微型客車發(fā)動機功率一般在 38 65間，最高速度在 100h 之間，在以后我們的道路建的更好和科技的發(fā)展來提高發(fā)動機性能，我們的微型客車在未來可以使最高車速可以達到 140Km/h。 （ 3）舒適性 現(xiàn)在的社會發(fā)展越來越快，在人們生活水平提高的同時，人們對于乘車的舒服性也越來越苛求了，例如對于座椅舒適性的要求，車內通風性要求，車內溫度要求。因此，需要很多增加人們舒適性的裝置設備將會被應用到微型車上。 架的發(fā)展 外汽車車 架的發(fā)展 “車架”的名稱最初是從法文“ 生過來的，在以前使用的汽車中的車架中，大多是由鋼筋束所構成的籠，也就是在兩根相互平行的縱梁上以階梯的形式加上橫梁連接就這樣制造成的。車體放在車架以上，至于車門，擋泥板，發(fā)動機罩，行李箱蓋等金屬板件，因為這些總成部件都被放置在了車體之上。這樣設計的優(yōu)點是重量輕和剛性都考慮到了，因此得到了很多制造商的青睞，例如早期的蘭博基尼所采用就是這種結構。 但是，凡是都有兩面，此車架也不例外，采用這個設計的車架連接縱梁和買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 7- 橫梁的方式就是使用 很多的接點來連結，加上其構造也 使其無法騰出很多的空間，所以除了在制造上比較復雜、大量生產(chǎn)不方便之外，同時因為在房車上對空間的要求比較高，因此這種車架也不適合用在房車上。隨著發(fā)展這種單體結構的車架便越來越流行了并且迅速的占據(jù)了整個車壇，順利的取代了籠狀的鋼骨車架，這種單體車架我們一般稱它為“底盤”，這衍生自英語的 “ 對于這種單體的車架 (來說就是將三個空間合而為一其為引擎室、車廂和行李廂，我們這樣做有利于大量的生產(chǎn)和模組化的運用。我們再生這種車架的時候可以采用模組化的策略來達到生產(chǎn)的共用的目的，讓車 廠可以使不同的車型都采用同一種車架，我們這樣做即省去一部分時間也可以節(jié)省不少研發(fā)經(jīng)費。 這種單體車架除了有利于共用的優(yōu)點外，我們還可以通過使用不同的材料來時這種車架的質量變輕，比如有些汽車廠采用碳纖維材料等來制造這種車架。鋁合金是是個世紀 80年代末期非常炙手可熱的一種工業(yè)使用材料，雖然鋁合金的重量較輕，但是他的使用強度卻比較差，所以我們如果要使用這種材料來制成車架的話，盡管這種車架看起來更加的輕，在占有質量上的優(yōu)勢。但是和鐵制車架相比，鋁合金的車架在強度上無法和其達到統(tǒng)一的標準，這就需要我們解決這個問題。對 于這個問題，我們?yōu)榱嗽黾铀膹姸龋挥蝎@得更多鋁合金材料才能彌補其強度上的不足。但是，如果我們這樣做的話，車架的重量就會相對的增加，那么我們初衷使車架輕量化考慮，就變得毫無意義了。正是有了此類的諸多原因，造成了使鋁合金形式車架不能成為主流在車壇上，因此有很少一部分高性能跑車便采用了性能好、強度高的碳纖維，或是使用了一些鋁合金的復合材料等。但是我們采用的這種材料制成單體車架在制作上，在構造相當復雜且耗費了大量的時間，相應的車架的成本也會相對的提高，因此這種材料始終無法普及到一般市售低價位車上，只有少數(shù)高昂的跑 車在使用這種材料。 隨著發(fā)展鋁制車架的出現(xiàn)越來越少了，但是在車廠中用鋼鐵車架和鋁合金鈑件搭配的方式確卻是相當多的，這樣做，在結構上我們獲得了我們所需要的車架強度，并且也使車架的重量減輕了獲得了兩全其美之法，當然我們研究成本不會像使用碳纖維所制造出車架那樣昂貴。 內汽車車架的發(fā)展 在我國國內，車架的發(fā)展也很快的，并且能夠迅速成長起來，車架的技術也是趨于前端。比如中國第一汽車集團股份有限公司汽車凌源汽車車架 肥江淮汽車廠汽車縱梁數(shù)控沖孔板生產(chǎn)線的設計和制造的基礎具有數(shù)控 沖孔條款一個里程碑式的成就，同時也填補了國內設計的汽車底盤買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 8- 國在自己的國家內的很多的設計和發(fā)明的成功，讓我國也在汽車行業(yè)內取得了很多的成就，也使我國在這個時代內獲得了具有劃時代的意義，意思也就是我國也可以進入到國際的先進的水平，在國際的汽車行業(yè)有了立足的根本，我們的一些的發(fā)明讓我們在制造汽車的時候節(jié)省了很多的材料和金錢，也就是相應的成本。與此同時這些發(fā)明也推動了我國的汽車行業(yè)的發(fā)展，為我國的國家經(jīng)濟和國家的發(fā)展做出了很大的發(fā)展，也是讓讓我們的汽車制造業(yè)打下了堅實的基礎， 可以與國際接軌。 現(xiàn)在在我國國內已經(jīng)掌握了與國際相對應的加工工藝的能力和與之相應的比較完善的檢測手段等 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 9- 第二章 設計方案論證 數(shù) 相關參數(shù)如下： 發(fā)動機型號： 發(fā)動機功率： 50動機排量： 1299 發(fā)動機類型：柴油發(fā)動機 外形尺寸（長 寬 高）： 3996 1710 1911 前輪距： 1281 后輪距： 1292距： 2500 軸數(shù)： 2 整備質量： 1098 額定載重： 456懸： 617 后懸： 735架設計的技術要求 為了使設計的車架具有一定的功能、滿足使用的要求，一般對設計的車架有以下幾點要求： 夠的強度 車架在使用過程中因為車架的受力情況比較復雜一次要保證車架在這種情況下使用不會受到破壞。我們要讓我們所制造的車架要有很大疲勞強度，讓它能夠在汽 車的要修理的范圍內，是車架不能夠有很嚴重的彎曲疲勞損傷。 在車架的受力情況中，比較復雜的就是縱梁的受力了，因此我們在設計的時候要盡可能的多的考慮各種應力的大小情況，而且還要盡力去調整其應力的分布情況，另外還要避免應力集中的問題不能使應力峰值在一處集中，這樣就可以避免問題的出現(xiàn)。比如，受彎曲應力比較大縱梁中間部分，我們就應該降低中間部分的扭轉應力，這樣就減少應力集中于此并且能夠避免縱梁失去穩(wěn)定。另外我們還要盡量控制一些扭轉，以防止發(fā)生意外。 我們可以通過以下方法來提高縱梁強度： 1、 提高彎曲強度 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 10- 加厚翼緣或者 在翼緣上加上加強板； 將用手拉的力的邊緣變得寬一些； 2、 提高局部扭轉強度 曲中心盡量接近縱梁斷面的彎是相近的幾個偏心載荷注意偏心載荷的布置 ,， 并使合成量較小 ； 度和寬度及分散情況確定連接強橫梁，并根據(jù)載荷大小在偏心載荷較大處設置； 彎曲中心上將懸置點分布在橫梁的 ； 相對分散時候當偏心載荷比較大而且 ， 應采用封閉斷面梁 ， 橫梁間距也應縮??； 選則使用比較大的斷面； 約束制造扭曲度，這樣可以減少裝配預應力。 3、 提高整體扭轉強度 不使縱梁斷面過大； 要使橫梁靠的遠一些。 （ 1）減少應力集中及疲勞敏感 不要在邊緣上有很多的孔，越少越好，另外還不能讓孔出現(xiàn)在應力集中的區(qū)域，更加不能出現(xiàn)很大孔； 要多加留心外部形狀發(fā)生的改變，省的車身會有皺紋的區(qū)域或者有相當壞的情況出現(xiàn)； 留心 兩端的連接部分和這些地方的狀態(tài)變化，防止出現(xiàn)強度的突然變化； 不能在橫梁的邊上出現(xiàn)過焊接痕跡。 （ 2）減少失穩(wěn) 左右）比值不宜過大（常在受壓翼緣寬度和厚度的 12； 其平整度在容易出現(xiàn)波紋處限制 。 （ 3）局部強度加強 采用較大的板厚； 加大支架緊固面尺寸 ， 增多緊固數(shù)量 ，我們要讓有力作 用的地方使它靠近一邊的面。 架的輕量化 由于沉重的框架，鋼的消耗很大。因此，幀的相等強度的原則應該被設計成降低汽車的重量和降低材料的消耗。在保證的條件強度，以盡量減少幀的質量。通常它需要幀質量應該是小于車輛遏制重量 10。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 11- 主要是主框架導軌設計簡化彎曲強度的計算，所以在框架導軌具有足夠的強度，以確定該幀部分的大小。從量產(chǎn)車的經(jīng)濟方面的考慮，我們也應該盡量減少車輛的質量。從生產(chǎn)工藝的考慮，使用簡單和可靠的跨桁連接，不僅可以減輕工人的勞動強度，同時也提高了車架的強度。 架結構的確定 架類型的選擇 車架擔當著整個車輛的大部分重量，當車輛行駛時，由于很多的原因，使很多的力都出現(xiàn)在它上，還有其他影響等等。當車輛行駛在顛簸的路面，在負載下的車架會產(chǎn)生扭轉變形，從而使組件的發(fā)生安裝上的相互位置的變化。當車輪通過力的影響，該車架將要產(chǎn)生一個相應的沖擊載荷。這就要求框架有足夠的強度和剛度，同時最大限度地減少重量。當汽車跑在路面比較平整的道路上時， 降低我們可以讓汽車的重心 （就是通過車架布置的離地面近一些的方法），這樣可以讓汽車行駛的 更加穩(wěn)定，使人有種舒適的感覺。框架的形狀和尺寸也應確保所需的前輪轉向的空間。 目前， 本上有三種汽車車架的結構形式基 ： 邊梁式車架 、 中梁式車架 （或稱脊骨式車架）和 綜合式車架 。其中在這幾種車架中，獲得應用最多的是邊梁式車架。 （一）邊梁式車架 邊梁式車架是靠兩個豎直的梁很幾根橫著的梁連接在一起來做成，使用鉚釘將兩者連接或這使用焊接的方法將兩者連接在一起的不容易拆卸的架子?？v梁通常加蓋的低合金鋼制成，橫截面形狀一般是槽，不僅保證了橫梁扭轉剛度和縱向載荷承受，并且車架還是汽車的最基本的部件。結構特征側梁框架易于安裝駕駛室汽車以及一些特殊的設備和其他組件的安排有利于修飾變體和特種汽車的發(fā)展，它被廣泛應用在多數(shù)卡車和專用車，轎車用得少。 在轎車使用的這種車架，就要使車架的中部稍微向下低些，這樣就可以使汽車的重心得到降低，使汽車跑起來更加的穩(wěn)定 ，做起來更加的舒服。因為我們把車架的位置降低了，這樣車架前端就會做得相對比較的窄，就可以讓轉向輪有更大轉向角度了。 當這種汽車在越野汽車上使用時，我們通常往往會在縱梁的前端兩邊上裝有加長梁，這樣就可以方便我們安裝一些東西，比如安裝絞盤裝置和保險杠。如果我們沒有安裝加長梁的話，我們往往會在縱梁的前端兩邊打有一組沖孔，好方便在有需要的時候在加裝絞盤等一些裝置，同時還可以緊固左、右加長梁。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 12- 圖 2梁式車架 周邊式車架 圖 2 形車架 （二）中梁式車架 中梁式車架就是讓一個在中間的梁從前面穿到后面，就像是認得脊骨一樣，買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 13- 所以我們又叫它為脊骨式車架。我們可以把這種車架的斷面形狀可以做成筒狀或箱子的形狀。車架結構具有更大的扭轉剛度，車輪具有較大的移動空間，因此被采用的一些汽車和卡車。因此，使用該幀的 脊柱的優(yōu)點是：使車輪較大運動空間和便利使用獨立懸掛的，這樣就使越野車得到了很大的提高；與同噸位的卡車相比，這樣的車架顯得更加輕，讓整個汽車都很輕跑起來就像飛了一樣；同時降低中心，所以具有良好的穩(wěn)定性 ;更大的車架強度和剛度 ；骨干也起到防塵蓋的封閉作用軸。然而我們在做這樣的車架的時候會出現(xiàn)比較多的問題，它的精度要求又很高，另外還有會給我們的修理工作等帶來很多的困難。 圖 2梁式車架 （三）綜合式車架 車架前部是邊梁式，而同時它的后面部分采用的是脊骨式的車架，這樣的車架也就順利的變?yōu)楹掀饋淼能嚰芰?，也成復合式車架。它也有在光束和光束幀特征的邊緣。用于安裝發(fā)動機的框架側構件，懸臂支架體可以固定。然而這個車架就是另外一個車架的變異形式而來。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，近年來，形成呈現(xiàn)出多樣化和復雜的幀結構。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 14- 這一點，因為我們設計了微型客車車架，我們根據(jù)其需要的特性使用邊梁式車架。在鐵軌上時，平的，矩形橫截面的下表面，這就造就了它的組成框架非常的簡單，安全性也得到了提高，這樣就可以讓我們的工人少干很多活，與此同時也省了很多的錢，這樣就形成了一個好的情況，因此這樣的車架就被很多的汽車用在了上面，比如卡車，客車。 所選擇的節(jié)目的優(yōu)點：由多個橫梁包括兩個縱梁邊緣梁框架，結構是容易安裝的汽車和其他組件，它被廣泛應用于重型卡車，專用車和公共汽車。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 15- 第三章 車架的設計 我們都知道車架是一個相對比較復雜的一個框架結構，它的受力情況特別的復雜。這次的設計要說明和確定很多東西，比如要確定車架的寬度等，會在下面一一的說明介紹。總之就是在我們要進行設計的時候，要考慮到很多的東西才行，不然的話設計的就會不全面，就沒法完成設計的要求了，所以我們要有一些計算以及校核等等，另外還要確定一些必要的尺寸。 架結構形式的設計 定車架的寬度 車架的寬度是左、右縱梁腹板側面之間的寬度。現(xiàn)在有很多的因素都能影響到車架的 寬度，比如車架的前部寬度的最小值受到發(fā)動機的外廓寬度影響所決定的。在這個時候車架的寬度還會受到鋼板彈簧片寬的影響，總之它受到很多因素的影響，我們不能一一都要說明。我們?yōu)榱思訌娖囆旭偟臋M向穩(wěn)定性，因此我們就會希望增大車架的寬度來實現(xiàn)這個目的。 很多時候，車架的寬度的大小會根據(jù)我們所設計的汽車總體布置的參數(shù)來確定，需要我們考慮很多的參數(shù)問題來滿足要求，然而又非常的困難，例如，會有要求我們設計的車輛的寬不能有 般程度上就很難同時達到上述的設計要求。我們該如何解決這個總體布置與加寬車架的矛盾，因此我們可 以通過把車架做成前面的寬度和后面的寬度相等的樣式來解決這個問題。 架縱梁形式的確定 從我們考慮的車架縱梁來看，它的結構不僅要確保了車架原有的的功能，而且還要汽車的總布置看起來很合理才行，并且它的外貌狀態(tài)越簡單越好，這樣就可以讓它的制造工藝簡單化。 如果我們從側面來看的話，可以看到有兩種不同的形狀就是分為平坦的和彎曲的。優(yōu)點：結構簡單，工藝性好 ;當機翼上表面是平坦的，貨艙地板可以是平滑 的，易于制造縱梁，一些拉貨的車都是用的這種車架。當翼緣向上彎曲的時后，會有極少的一部分縱梁的向下降，那么隨之相應的地板高度會有所降低的，這樣汽車行駛的穩(wěn)定性就會獲得提高，并有利于打開，關閉，這種結構在汽車，小型汽車，公共汽車和一些輕負荷轎廂上使用貨后，制造過程變得復雜。 縱梁的上表面應該變的平直一些，而中間部分一般較大，較小的端部，要適應所遭受的彎矩。還有全長或類似的僅僅是中部和后部部分為斷面。根據(jù)車輛買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 16- 的布局要求，有時前后端面或前面或后端均彎曲縱梁。 縱梁的橫截面形狀被開槽，工形，盒形， 管形和 Z 形和其他類型的。為了強調縱梁在靠近每個部分的應力相等，可以改變該梁的高度，從而使中間的部分高，低的部分就分布在兩端。槽部縱梁有更好的抗彎強度，工藝性好，易于固定，易于安裝各種汽車零部件，所以使用的最廣泛的應用，但它的抗扭性能較差。從考慮車架縱梁彎曲應力的方面，則增加最有利的部分就是槽形部的高度，但是確使汽車的質量重的心高度增加。我們隨便更改數(shù)值，否則會出現(xiàn)這樣或那樣的問題。所以考慮到上述的因素，高度與寬度的比值通常取為 于重型卡車發(fā)動機的尺寸大，后軸負荷，以框架作出前，后等寬。這樣縱 梁和連接的復雜的結構梁，燃料箱是不容易安裝。重型卡車車架縱梁和超重型卡車在普通使用 I 形的橫截面輪廓或焊接成箱形結構。箱形截面扭力梁的強度高，用于汽車和輕型越野車。多片材料的超重型越野車和采礦自卸車架采用板料形式焊接在一起，常為箱形或 I 形的橫截面。使用框架封閉截面縱梁組成，抗彎曲剛度大，一般公交車車架也使用此部分。長車架一般接近車長，大約是兩根軸之間的的距離的 左右。 縱梁截面形式 多品種生產(chǎn)時。為了獲得不同的強度，我們通常會采用讓軸距長度不同、汽車的裝載質量不同，然后我們在使內高的槽型斷面橫梁相同，在改變板料厚度或翼緣寬度就可以達到目的了。 架橫梁形式的確定 車架橫梁是連接把兩根縱梁通過焊接或鉚接的方式連接在一起，進而形成了一個框架結構，可以讓其有了足夠的強度。大部分汽車主要總成和零部件都是由買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 17- 橫梁來支承。 這次設計的車架主 要用了好幾根的橫梁，但是其結構和用途確不完全一樣。 1、 前橫梁 通常用于支撐水箱。當發(fā)動機被布置在左側和右側的縱梁上時，可用更小的管形輪廓截面的橫梁。對于前部采用獨立懸架的汽車，以改善視力的汽車的領域中，希望汽車頭高度降低，固體水箱需要安裝的低因此需要把前橫梁做成寬度和向下凹的形狀之即可。當發(fā)動機前支點和水箱離得比較近時，用于支持所述水箱和所述發(fā)動機的前方的前梁，需要一個斷面大的橫梁。 2、中橫梁 通常用來傳動軸的支撐 。為了保證有足夠的傳動軸的空間 ，它的結構應該是拱形的，但考慮到微型客車沒有向上拱形的實際結構，在后板簧，后托架附近的力或力矩較大，因此我們需要放置一根扭轉剛度大、連接寬度達的橫梁。 3、 后橫梁 牽引設備常裝配后橫梁上，它將被制作成 K 個橫梁結構。 此次微型客車車架設計，共使用 6 根橫梁，采用開口斷面的形式。 6 根橫梁的作用分別為： 第一根橫梁主要是用來支撐水箱 第二根橫梁即元寶梁，用來支撐發(fā)動機。 第三根橫梁所在的位置是整個汽車彎矩受力的最大處，因此把它的截面尺寸 設計為最大的。 支撐橫梁第四五根為后鋼板彈簧 。 強度封閉結構以增加剛度和第六根橫梁使車架組成 。 架縱梁與橫梁連接形式的確定 在車架的連接方式中，我們要怎樣把它們連接在一起并且不會出現(xiàn)問題，下面就是幾種方法。但是每一種的連接方式都會在很大程度上影響車架的受力。因此我們將縱梁和橫梁的連接方式主要分為以下幾種： 1、橫梁和縱梁的腹板相連接 采用這種連接型式有它的兩面性，優(yōu)點是制造所要求的工藝比較相對的簡單，但是在連接的時候它的剛度變得非常的差，可以使很多的力不會集中在一 起，很多的車都采用這樣的連接。 2、橫梁同時和縱梁的腹板及任一翼緣（上或下）相連接 這種連接是不很復雜的制造過程，可提高連接剛度，因此它被廣泛的使用。力會由前部傳到后部等等。因此，在設計時應該讓鋼板彈簧懸架伸長率達到最小買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 18- 化，就可以讓力的作用點在縱梁彎曲旁邊。當偏心負荷比較大時，它可以是縱梁作成封閉的截面。 3、橫梁同時和上、下翼緣相連接 此連接是一個相對剛性的加固角撐板的形式，可以產(chǎn)生良好的傾斜的輔助作用，這樣會讓整個車架的強度得到提升，并且不會因為太大的力的原因而產(chǎn)生向上彎曲的現(xiàn)象。車架橫梁經(jīng)常采 用這種連接方式來連接的。但是使用這種連接的方式相對比下是比較復雜，當過載的時候，會有太多的壓力出現(xiàn)在縱梁凸緣的這種現(xiàn)象，這主要是因為縱梁的邊緣翹曲后所造成的結果。 橫梁和縱梁的連接方式一般有三種，一種為鉚接，二是焊接，三是螺栓連接。 大部分汽車的車架都是用搭鐵板通過鉚釘連接的。因為這種方法的成本相對比較低，這種連接方式可以很多很多量的加工出來，但是使用這樣的連接有時會影響到車架的剛度。 焊接雖然會使我們的連接牢固，不會讓它有產(chǎn)生松動的情況，這樣我們可以保證能夠獲得大的剛度。但是焊接容易發(fā)生較 大的變形在焊接處并且會有很大的應力產(chǎn)生是連接處容易斷裂的缺點，因此我們在焊接的時候要有很高的技術把它焊好，用于小量的加工出來。 在一些特殊的汽車上我們會看到有采用螺栓連接的，但是卻比較少。這樣可以給我們帶來很多的方便。但如果長期采用這種螺栓連接的方式的話，會使連接處非常容易產(chǎn)生松動，這樣如果不關心的話就會發(fā)生一些比較比較嚴重的事故。我們不會使用這樣的方法作為連接的方式。 我們經(jīng)常會采用鉚接的方法作為橫梁和縱梁之間的連接方式，對于我們的微型客車而言。采用這種方法能夠使連接部分變得非常牢固。 架承受載荷的分析 汽車在使用的時候，它的使用條件變得非常的復雜，并且在這個時候它的受力情況也十分復雜，這就造成了載荷的變化會出現(xiàn)很大的差別，因此將其所承受的載荷主要的分為以下幾種情況： 載荷 框架承受的靜態(tài)負載是指在車輛靜止時，懸架彈簧上的負荷的一部分。質量是幀，體重，安裝在每個卡盒的質量和附屬部件的框架，以及有效負載（乘客或貨物的總質量）的總和上是。 稱的垂直動載荷 當我們的汽車在沒有寬闊的、起伏的的路上用比較高的行車速度行駛時所產(chǎn)買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 19- 生的載荷就是這種 載荷。它的大小和垂直加速度，但不與靜載荷和分布相關的幀中的作用，所以該幀承受力路對稱垂直動態(tài)負載。這種動態(tài)的負載，使框架彎曲變形。 對稱的動載荷 加載當車行駛在顛簸產(chǎn)生的顛簸路面是斜對稱動態(tài)負載。在這個時候形式中的汽車的前后幾個車輪可能會不在同一個平面上，這導致主體框架連同歪斜即使在一起，剛度大小和不平路面水平和身體，框架和懸掛斜對稱有關動態(tài)負載。這種動態(tài)負載會讓車架發(fā)生扭轉變形的。 它載荷 當汽車轉彎時，離心力將車架受到作用的側向力 ;車輛加速或制動時，慣性力可以引起前部 和后部載荷分布幀的再分配 ;當一個前輪打在凸殼的路面時，車架在水平方向上會產(chǎn)生剪切變形 ;使每一個總成都被安裝在車架上（例如，發(fā)動機，轉向臂和減震器等）通過的工作產(chǎn)生的力 ;負載線不通過縱梁的橫截面的中心是彎曲（例如，燃料箱，備用輪和懸掛裝置等），而使縱梁產(chǎn)生額外的本地轉矩。 綜上所述，轎廂架實際上是一個空間力系統(tǒng)的作用的問題。 曲強度計算時的基本假設 為了方便我們的設計的計算，我們做了下面的幾個基本的假設： 首先，由于框架結構是如此對稱時，左，右桁條或更少的力，從而使桁條被簡單地支撐在前后軸支梁。 第 二，空車的懸掛質量（包括幀它們的質量在內）均勻地分布在大約兩縱梁的整個長度。其值可以粗略估計基于車輛底盤結構，一般的微型客車，約三分之二的汽車自身質量的懸掛質量的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。 第三，車輛有效載荷均勻地分布在整個長度幀。 第四，所有力通過中心部彎曲。 實際上，由于延伸到安裝部件（如油箱，電池等）的縱梁的某些部分，以產(chǎn)生局部扭曲，在這個地方的設計通常是一個光束，從而成為扭轉縱梁束時刻。該計算假定它不會引起顯著錯誤。由于上述假設，從而使幀由一個超靜定平面框架結構的，一個超靜定結構簡化位于座椅。 和剪力的計算 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 20- 的計算 微型客車可以簡化為以下均布載荷的梁： 將車架縱梁分為三段 此先計算出車架的支座反力，然后在計算出車架縱梁的彎矩并且分別作出剪力圖和彎矩圖。依據(jù)上圖計算得到： )( 321 B +=+02 )(31221 =+ 其中， 縱梁的前支撐反力為前輪中心支座對一根 ； 縱梁的支撐反力為后輪中心支座對一根 ； 0l 縱梁的總長， 3852 1l 軸距 ， 2500 2l 車輛前端到前軸的距離 ， 617 3l 車輛后端到后軸的距離 ， 735 空車的簧上載荷 ，約 7185N； 滿載時的有效載荷 ， 4411N； q 載荷集度， 由上面的方程我們可以求得 大小 ： F = 彎矩的計算 計算縱梁所承受彎矩時，依據(jù) 段分別來求的其彎矩，則： （一） )x 單位 米 下同 ）所受的力的方程和彎矩的方程為： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 21- 221- ， = （二） )x ）所受的彎矩方程和剪力方程為： ( ) 22 21- = ， -= （三） )x ）所受的彎矩方程和剪力方程為： ( ) 2 = ， ( ) 計算得最大彎矩 = a x ， 我們可根據(jù)以上剪力和彎矩計算作出縱梁的彎矩圖和剪力圖如下圖所示： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 22- 因為上述的計算我們僅僅考慮的是汽車在靜載情況下的計算，但實際上，也受到多種在汽車動態(tài)載荷。因此，由汽車的實際行駛時的最大彎曲力矩和最大剪切力 m KM = ； m KF = 為動載系數(shù)其中 則： d = a x NF d 架材料的確定 我們在選用車架材料的時候，要考慮這種材料是否滿足我們的使用要求，比如屈服疲勞極限等，還有另外的一些要求也要同時的滿足才行，總之要求很多。通過這些考慮，我們從眾多的材料中了解到低碳和中碳低合金 鋼能滿足這些使用要求。此外，我們也將被選擇并且所選擇的幀材料制造過程密切相關。如果你伸展尺寸較大或形狀復雜的沖壓件沖壓性能，需要采用低碳鋼或低合金鋼碳素鋼好制造 08,0909我們需要形狀、尺寸變化不大的沖壓件的時候，我們可以使用 20鋼。另外還有一些鋼板是不適合使用，因為其容易損壞。 汽車車架縱梁的總體設計，鋼梁厚度約為 這取決于它們的質量，輕載貨車，中型貨車沖壓 汽沖壓約 米縱梁板的厚度。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 23- 對于我們此次的的微型客車的設計，所選用 的制造車架的材料可以采用 45鋼，其屈服極限 55 = 。 梁截面特性的選擇 根據(jù)材料力學的方法我們可以來計算出車架縱梁和橫梁的截面系數(shù) 矩形斷面取 h=60b=40度 t=4為：02z= ，其中12123003 ， 慣性矩 計算得 曲應力計算與校核 縱梁斷面處的最大彎曲應力計算方法如下： M P d m a x = 材料的許用應力為 ： M P an s = 45鋼的屈服極限， 由上面的計算過程了解到 ，就是計算的彎曲應力小于許用彎曲應力，滿足設計要求。 因此我們在最后就選定 h=60b=40mm,t=4為最終的尺寸。另外考慮到強度問題，我們還需要設置加強板，選用 加強板厚為 4 臨界彎曲應力 算和校 核 當縱梁承受力過大導致其形狀發(fā)生改變時，翼緣可能會被嚴重損壞，下面就是我們的校核： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 24- M P 5 51 2= 上式中： E 鋼對于 45 ： = ； 鋼對于 45 ， ； t b 縱梁槽型斷面的翼緣厚 。 帶入計算得， ，取 b=40mm,t=40 以上的校核得到設計的車架滿足要求。 小結： 關于這次的車架設計我們了解到：我們通過這次對車架結構的設計，其中包括很多，比如我們如何設計的縱梁和橫梁，選用何種連接方式連接它們等等，從各個方面來來確定車架的結構形狀。我們?yōu)榱吮ＷC此次車架結構設計的科學性，合理性，我們還對車架縱梁做了很多的關于彎矩和剪力的計算，并且進行了校核，這樣一來我們就可以更加的來出確定車架所使用的材料和設計的主要參數(shù)從，這樣我們就可以讓這次的車架設計更加的完善了。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 25- 第四章 車架的制造工藝 車架縱梁在整個車架設計中處于一個相當關鍵的位 置，是本次設計的關鍵核心件 ,車架縱梁的質量高低不僅決定了整個車架的質量 ,而且整車的質量也會受到很大的影響。我們所設計的車架不僅要適應市場經(jīng)濟條件下的“多品種、少批量、多批次” 的生產(chǎn)方式 ,而且還能夠縮短我們對新產(chǎn)品開發(fā)生產(chǎn)準備周期 ,提高我們的生產(chǎn)效率 ,各個廠家都在積極的設計研究這種車架縱梁。 梁 我們此次所設計的縱梁為采用的為等斷面的形式，而在長度上為前部直線后部向上翹起的方式，厚度為 4長 3852此我們使用機械壓力機和平面數(shù)控來生產(chǎn)縱梁。 梁 我們所設計的橫梁主要是 使用冷拔無縫鋼管作為材料。橫梁的長度根據(jù)需要來選擇，這次選擇的長度在 500 買文檔