I中型載貨車車架結構設計摘要本設計是中型載貨車車架結構設計。汽車車架作為汽車的基本底座，對發(fā)動機起到支撐作用,與彈簧質量有關的零件，例如離合器，變速箱，轉向器，駕駛室，貨箱等，都是處于非常差的使用條件下，如果要滿足使用條件，它會受到車內外各種力和力矩的沖擊。車輛設計過程的基本要求就是強度，強度是對汽車有著很大影響尤其在汽車安全使用方面。所以車架必須足夠堅固和具有大的強度、可靠性和使用壽命。所以，全面了解車架的靜態(tài)特性是改善車架結構設計和減輕車架重量的基礎，也是確保整車性能的關鍵。設計的方式用傳統(tǒng)的方法，即運用材料力學來進行計算。根據設計參數(shù)，包含的計算有:縱梁的剪切力和彎矩的計算；彎曲應力的計算；抗彎強度的基本假設。支撐件的反作用力；計算縱梁的橫截面特征；確定車架使用的材料，使用鉚接工藝等。并使用UG進行車架結構的繪圖，建立主要縱梁和橫梁的模型。根據以上內容，使車架的各項性能滿足整車性能的各種使用條件。關鍵詞：縱梁；彎矩；鉚接目錄TOC\o"1-3"\h\u6958摘要 226392第一章緒論 63132第一節(jié)課題背景 631814第二節(jié)貨車的發(fā)展趨勢 724052第三節(jié)車架的發(fā)展 729428一、國外車架的發(fā)展概況 722411二、國內車架的發(fā)展概況 72547第二章方案設計 912640第一節(jié)設計參數(shù) 98600第二節(jié)車架的基本要求 930245一、必須要有足夠的強度 916080二、車架的輕量化 1012298第三節(jié)車架的主要結構型式 1024605第三章車架的設計 1121587第一節(jié)車架寬度的確定 1131569第二節(jié)車架縱梁形式的確定 112211第三節(jié)車架橫梁形式的確定 1229245第四節(jié)車架縱梁與橫梁連接形式 1330581一、橫梁和縱梁的腹板相連接 1332169二、橫梁同時和縱梁的腹板及任一翼緣(上或下)相連接 1321925三、橫梁同時和上、下翼緣相連接 1318778第五節(jié)車架的受載分析 142292一、靜載荷 144331二、對稱的垂直動載荷 148166三、斜對稱的動載荷 1419649四、其它載荷 143447第六節(jié)彎曲強度計算時的基本假設 1414191第七節(jié)縱梁彎矩計算 1528526一、駕駛室長度縱梁的彎矩計算 1630513二、駕駛室后端到后軸段縱梁的彎矩計算 167258第八節(jié)車架材料的確定 1721623一、縱梁截面特性的計算 1824197二、彎曲應力計算與校核 1828055三、臨界彎曲應力計算和校核 1911100四、縱梁的剛度校核 196418第四章車架的制造工藝 2025361第一節(jié)縱梁 2029468一、產品特征 2017047二、工藝特點 2014401第二節(jié)橫梁 2016927一、產品特征 2024161二、工藝特點 2111446三、連接板 219817第三節(jié)鉚接工藝 2125024結束語 2230562參考文獻 24第一章緒論第一節(jié)課題背景車架是汽車各種組件的安裝基座，將發(fā)動機，底盤和車身部件連接到一個整體上。這就基本有了一輛汽車的雛形了，而且從事汽車行業(yè)的人員都知道，車身的每個組件都有著不同的重量，有的很輕但是有的卻是很重的，加上汽車行駛中產生的載荷，還有非常多的力和力矩。都是靠車架來承載的。換句話說，車架必須承受各種靜態(tài)和動態(tài)載荷。汽車的車架是整個汽車的基礎。它是一個金屬框架，將汽車的主要部件都連接成一個整體。對于這類金屬框架，生產商必須考慮合理的構造和規(guī)范的生產。必須采取可行的措施來消除缺陷并避免在各種力的干擾下失效。對于承載式的汽車，車架可承受由動力傳動系統(tǒng)部件（如前懸架，后懸架，發(fā)動機和變速箱）施加的所有力。因此，車輛的整體強度，剛度和振動特性幾乎是由車架組件的剛度，強度和振動特性決定。在設計以確保車架部件的性能時，我們要認真思考車架的性能應該是怎樣的，它有怎樣的兼容性。大家都知道，很多車架都是用焊接來制造成的，但是這樣就會出現(xiàn)一個問題，它會變形，一般來說，那些精密的零件不應該用焊接。并且要努力確保每個組件的準確性。與其他焊接方法相比，電弧焊在后續(xù)階段具有相對較大的空間和應力集中。所以我們要對有接頭的位置和在焊接的位置解決這個問題。我們都知道車架一般都會受到很多力，當汽車不走時，車架的縱梁應該會在懸架系統(tǒng)的支撐下受到各個部件傳來的力而發(fā)生變形或彎曲。當車輛行駛在路面不平的道路時，可能會導致整個車架發(fā)生變形。汽車上所受的各種載荷、各個部件工作時產生的工作載荷（動力，制動力，轉向力等）和質量都使車架承受著來著不同的方向和程度的動態(tài)負載。第二節(jié)貨車的發(fā)展趨勢當今世界貨車技術發(fā)展非?？焖?，有著著大規(guī)模發(fā)展的方趨勢，力致于高產量和大容量的規(guī)?；a，這樣可以降低運輸?shù)某杀?。另外，在國際上會將載貨汽車組裝成“安全概念車”。當前，大多數(shù)貨車和拖車都安裝了制動防抱死系統(tǒng)，某些型號的貨車還具有“電控制動系統(tǒng)，翻車警告系統(tǒng)”等。電控制系統(tǒng)使停車距離減少了。制動踏板也非常靈敏就像轎車一樣。翻車警告系統(tǒng)可以在有危險時發(fā)出預警，使車身保持平穩(wěn)。國際貨車正朝著更加舒適的方向發(fā)展。通常，駕駛室都不會感覺擁擠，并配有空調，音響和其他電氣設備。駕駛員可以在車上看電視，上網，打電話等。新型的貨車還使用電子控制的變速箱，可以自動換檔?，F(xiàn)在在國際上開始將衛(wèi)星監(jiān)視和導航技術與移動通信系統(tǒng)和跟蹤網絡一起應用是貨車發(fā)展的新趨勢。這個系統(tǒng)非常的高端，能夠讓公司檢測出汽車在哪里停的，還會發(fā)出信號讓車主知道汽車的位置。拖車上還裝有一個超聲波的傳感器，是用來通知車主裝載方式和載貨時間。通過傳感器，調度員可以跟蹤車速，油耗等車輛狀態(tài)，提醒駕駛員需要注意的問題。當發(fā)生問題時，系統(tǒng)會立即致電附近的人尋求幫助。車輛性能不僅取決于發(fā)動機功率的大小，也要重視操縱性。另外，懸掛結構的設計對于創(chuàng)造出出色的操控性非常重要。第三節(jié)車架的發(fā)展 一、國外車架的發(fā)展概況歐美地區(qū)在九十年代的時候，就已經非常注重汽車安全碰撞保護了，為此還制定了標準，體現(xiàn)了汽車車架在汽車構造中的地位還是非常高的。為了確保發(fā)生碰撞時乘員的安全，汽車制造商在生產車架的時候，非常注重汽車強度的設計，致力于提高汽車的車架的強度和板材的厚度，使用各種輔助設備，在橫梁的設計安排上也非常用心，這都是每個生產商的慣例。其中也研究了鋁合金車架，一些高性能跑車使用碳纖維復合材料與鋁合金相結合或高強度碳纖維將來替代鋁合金。二、國內車架的發(fā)展概況我們國家的汽車生產商都具有非常完整的車架生產設備，主要有剪切，焊接，鉚接，沖壓，機械加工，噴漆等六項生產技術，在設計和研究方面，有專門的研究院，檢測方法也非常的完善，一般的生產商都擁有剪切，焊接，鉚接，沖壓，機械加工，噴漆等六項技術能力，可以很好的設計并制造出各種類型的車架。以前汽車中使用的大多數(shù)車架都是由籠形鋼梁制成的。它以階梯形創(chuàng)建兩個平行的主梁，并逐漸添加連接到左側和右側的副梁上。汽車的車架都是用來支撐車身的，而車身上的車門、擋板、引擎上的蓋子和行李箱等一些鈑金零件都覆蓋在車身外面，這樣車身和車架就不是一個整體，這樣就會減輕汽車的整體重量，同還增強了剛性。這就是為什么許多跑車制造商都喜歡它的原因，而早期的法拉利和拉博基尼都使用了這種設計。之前，車架用剛結構時，主梁和輔助梁連接時會出現(xiàn)非常多的連接點這種結構還很占地方，制造時難度較大，不適合批量生產。之后，單體車架已成為汽車世界的主流，而籠形鋼架已逐漸被單體車架所取代。單體車架就是將發(fā)動機艙，車廂和行李箱的三個空間合為一個整體。有利于批量生產。八十年代末，一般都是用鋁合金作為材料，它的重量比鐵還輕，缺點是強度有點低，不夠高，如果用它制成車架，強度是大大的不夠。因此，單體車架如果需要使用鋁合金制作成，那它的重量就比鐵制車架輕，但其強度水平確無法與鐵制車架相同。除非又添加大量的鋁合金材料，要不然它的強度始終不夠，這還是不可避免地增加了重量，并且又失去了使用鋁合金以減輕重量的原始動機。這就是為什么鋁合金車架沒有在汽車工業(yè)中廣泛使用的原因。有些高級跑車中，他們的車架材料是用一種高強度的炭纖維，還有些是用夾鋁合金的炭纖維材料，但是使用這些材料制成的車架，生產時過程非常的復雜，時間就，造價高，不適合普通汽車。因此在通用汽車市場中并不流行，只在一些昂貴的跑車上使用。因為鋁合金強度不夠，汽車生產商一般都不會使用鋁合金材料的車架，但是隨著科技的迅速發(fā)展，現(xiàn)在的汽車制造商都會用鋼制材料和鋁合金薄板材料零件相結合的車架，這種結構的優(yōu)點是讓車架自身的強度不變。零件用鋁合金材料可以減輕重量，減少制造成本，就沒有用碳纖維材料的車架那么昂貴。關于剛度大多數(shù)汽車制造商都使用計算機來計算新車設計階段的車架剛度要求，并將其用作設計的依據。一些汽車制造廠使用計算機完成原型設計后，將由專業(yè)測試人員再進行測試。方案設計第一節(jié)設計參數(shù)空載簧上質量：汽車載質量：前懸/后懸: 軸距:3800mm 車全長： 車廂長：第二節(jié)車架的基本要求必須要有足夠的強度一般來說，為了讓車架不會在各種力的作用下被破壞，抗疲勞強度要非常夠，為了防止車架有嚴重的疲勞損壞在車輛在大修的時候。有非常多的力需要縱梁承受，所以改善分布情況解決各種應力問題防止同一個地方出現(xiàn)高應力就是重中之重。舉個例子，如果是縱梁中間的地方出現(xiàn)集中的彎曲應力，解決方法就是減小它的扭轉應力，這樣就會避免因為應力的集中而造成汽車在行駛時的不穩(wěn)定。同時，懸架系統(tǒng)也會引起局部的扭轉，這個問題也是需要解決的。以下是提高縱梁強度的措施：提高彎曲強度第一個辦法就是提高縱梁的彎曲強度，這樣縱梁在受到力而變彎時，強度高能承受的力就大，要選擇尺寸大的截面和合適的截面選擇，汽車的縱梁一般選用槽型梁，它的高寬比為三比一。提高局部扭轉剛度一般縱梁上會有偏心載荷，它的布置位置是有規(guī)定的，一般都是將橫梁布置在靠近縱梁彎曲中心，讓合成量減小；可以在縱梁的兩段使用K型梁，從而形成封閉的截面；縱梁的斷面尺寸可以選擇較大一點的。提高整體扭轉的強度縱梁的截面不能太大；在縱梁上連接的橫梁之間不能靠得太近。減少應力集中和疲勞敏感嚴格禁止在縱梁翼板上開置大徑孔，以及盡量在上面開孔；縱梁兩端的連接需要加強，橫梁的形狀形狀也需注意，以免剛性突然變化。槽型梁的翼板邊緣處不要使用焊接，特別要避免短焊和點焊。減少失穩(wěn)受到壓力的翼板寬和厚度之比不能過大（一般約為12）。限制可能引起波紋處的平整度。局部強度加強選擇材料板的厚度要加強。用來緊固的一些零件需要加多一點，上面的尺寸也要加大，以使受到的力的作用點更靠近腹板的頂部和底部。二、車架的輕量化車架的重量一般都不會很輕，制造時需要用到很多鋼板材料，設計車架時要按照規(guī)定，車架上的強度要相等，這樣就可以減輕汽車的重量，還可以避免材料的消耗。一邊要車架的強度夠大，另一邊盡可能的降低其質量。測試表明，汽車的重量與汽車的能耗直接相關。在相同條件下，汽車重量減輕一百千克，百公里燃料消耗減少升到升，汽車的重量減少，燃油消耗可以減少至，并且車輛廢氣的排放量也大大減少。由于減輕汽車的重量大大有助于節(jié)能減排和提高效率，國際上各個汽車制造商都在嘗試盡可能的減輕重量。另外，從駕駛角度來看：減輕重量后的加速度得到提高，穩(wěn)定性、噪音方面得到改善。從安全角度來看：發(fā)生碰撞時的慣性距較小，制動距離較短。第三節(jié)車架的主要結構型式有種車身形式叫為“半承載式車體”就是車身和車架是一個整體；還有一種車身形式叫做“承載式車身”，這種車身在增強車身的強度后能作車架使用，不需要額外添加車架。現(xiàn)在都是對節(jié)能技術的提倡，越來越多的汽車采用承載式車身目的是減輕自身的重量實現(xiàn)輕量化。車架支撐著整輛汽車的大部分重量，并且在汽車行駛時，車架都會承受各種力。當汽車在不平的路面上行駛時，車架會在載荷作用下發(fā)生扭曲和變形，從而改變與之相連的零部件的相互位置。另外，車輪也可能在遭受力量的沖擊時車架也會受到影響。所以，車架的重量盡量不要太重，具備充足的剛度和強度。汽車在平坦的路面上行駛時，為了降低車架的重心保證車子平穩(wěn)行駛，車架應該離地面近一點，而前輪的轉向空間還和車架的形狀和尺寸相關。車架的分類是按照結構型式的不同來分，主要結構型式有：框式、綜合式和脊梁式。框式又可以分為邊梁式、周邊式和X型。此次中型貨車車架設計，我選擇邊梁式車架。有兩根縱梁和若干根橫梁組成的是邊梁式車架，用焊接和鉚接的方式相連接，組成一個結實的剛性框架?？v梁的截面一般為槽型、工型和Z型，用低合金鋼板沖壓成的。橫梁主要用來支撐車上的各個部件，以保證汽車的承載性和扭轉剛度。廣泛應用在特種汽車和載重汽車上。優(yōu)點是車身，車廂和其他組件易于安裝，方便汽車的改裝和變形。一般用在特種汽車、越野車、載貨車和大型客車上。橫梁的類型有槽型、靠背型、圓形和拱型等。本次設計橫梁采用槽型和拱型?？v梁和橫梁連接采用鉚接的形式。車架的設計車架寬度的確定車架的寬度是是從縱梁左右兩邊外部面之間的寬度測量。發(fā)動機寬度就是車架前部的最小值，前輪的最大旋轉角度限制了它的最大值。則車架外側的輪胎和鋼板彈簧的寬度決定了車架后部的最大寬度，增加車架的寬度可以改善汽車的側向穩(wěn)定性。本次設計是關于中型貨車車架的設計，汽車載質量為，使其車架的寬度前后相等，方便簡化制造過程。許多國家已經規(guī)定了車架的寬度標準，我國汽車車架專業(yè)標準規(guī)定，中型貨車的邊梁式車架寬度為。在此次設計中，車架寬度定為。車架縱梁形式的確定車架的縱梁結構應盡可能簡單，要滿足車輛的總體布局要求，又要保證車架的性能，這樣可以在制造時沒這么復雜。從縱梁的側面看，縱梁的形狀可以分為兩種：一種是翼板表面筆直，另一種是彎曲。優(yōu)點：一些汽車的車架縱梁都使用這種類型。當翼板受力時，它會彎曲時，縱梁的一部分區(qū)域降低，并且距離地板的高度也減小，這樣提高了整個車輛的穩(wěn)定性使其更有利于上下車。這種結構用于轎車、小型汽車、部分輕中型載重車和公共汽車。縱梁一般都要求表面平直，中間的斷面要比兩邊的大一點，可以和其中的彎矩兼容。也有整個長度或者中后部的截面是相同的。根據車輛的總體布局，有時縱梁的形狀可以使用前部或后部是彎曲的，也可以使用前后部都彎曲的。縱梁的截面形狀為槽形，工形，管形和Z型等。更改梁的高度以使中間部分斷面更高而兩端更低，這樣可以使縱梁的每個截面的應力接近。槽形縱梁的截面抗彎度強，工藝性較好且易于安裝和易于組裝各種汽車部件而被最廣泛地使用，但它們的抗扭強度較低，增加槽形斷面可以比較好的解決這個問題，但是這也增加了汽車的質心高度，增加翼板的上表面和下表面的寬度，也能較綜合的考慮上述因素的影響，縱梁高度和寬度通常為。圖3-1縱梁斷面形式在各種各樣的生產中，槽型縱梁可以適用于不同軸距或者承受質量不同的汽車，它們可以為了獲得不同的強度來改變板材的厚度和寬度。遵循此設計的要求，并考慮到梁縱截面的特性，在此方案中設計的縱梁采用槽形，其上，下翼板寬度相等且平直?？v梁的總長度為。優(yōu)點是優(yōu)異的抗彎強度和易于安裝汽車零件。車架橫梁形式的確定車架的橫梁和縱梁連接在一起形成框架，汽車的主要部分都由橫梁支撐。車架要有足夠的抗彎剛度。中型載貨汽車的橫梁大約有根,各個橫梁的用途和構造都不相同?？紤]到車架的扭轉剛度，閉口梁優(yōu)于開口梁，但開口梁易于制造，并廣泛用于載貨車。制造閉口橫截面梁的工藝很復雜，部件安裝不方便。因此，它適合用于重型載貨汽車、公共汽車和轎車。中型貨車的橫梁的板材一般采用鋼板，板厚約為，此次采用厚度的鋼板。本次設計是中型貨車架結構設計，選取了開口斷面的橫梁。本次設計一共用到6根橫梁，各根橫梁的結構及用途如下:第一根橫梁是槽型梁，橫梁腹板中間設有3個圓孔，作用是讓空氣流通到發(fā)動機底部，有助于發(fā)動機散熱。第二根橫梁為拱形梁，用來安裝駕駛室后支座，也可以安裝傳動軸。第三根橫梁為槽型梁，位置在前后懸交叉點，安裝在縱梁中間位置，加強受力。第四根為槽形，安裝在后懸鋼板彈簧前、后。第五根為槽形梁，安裝在后懸鋼板彈簧前、后，所受到的力或轉矩都非常大。與第四根橫梁連接后懸鋼板彈簧。第六橫梁為槽形梁，將左右兩根縱梁封閉形成一個框架，使車架有足夠的抗彎剛度。橫梁之間的間隔一般為。車架縱梁與橫梁連接形式車架縱梁和橫梁的連接方式有以下幾種類型：橫梁和縱梁的腹板相連接這種類型的連接方式制造時簡單省時，但是剛度較低，車架的中間橫梁通常采用這種連接方法，因為不會對縱梁施加很大的力。橫梁同時和縱梁的腹板及任一翼緣(上或下)相連接這樣的連接方法制造時比較簡單，連接的剛度得到提高并且被經常使用。但是，后鋼板彈簧的前橫梁會受到到鋼板彈簧托架通過縱梁傳來的力，這樣會出現(xiàn)較大的載荷。橫梁同時和上、下翼緣相連接這種類型的連接方式有更好的支撐能力和更好的剛度，能很好的支撐車架上的組件，增加整個車架的剛度，并且翼板的外邊緣不會因壓力而變形彎曲。這種形式可以讓車架前后兩端的橫梁和縱梁相連。然而，這種連接方法制造過程復雜，并且如果扭矩太大，則在縱梁的翼緣上會產生過大的應力，原因是縱梁的截面不能自已彎曲。橫梁和縱梁的連接端固定方式有：鉚接、焊接和螺栓連接等。很大一部分車架通過鉚釘與連接板連接。該方法便宜且適合批量生產，車架的剛度決定了鉚釘?shù)臄?shù)量以及孔的排布。焊接會使連接變得更牢固，防止松動并確保有足夠的剛度。但是，焊接容易變形會使內部應力加大，因此焊接的質量要高。螺栓連接主要在某些特殊使用條件的汽車車架上使用，這樣可以輕松拆卸或更換連接到汽車車架的某些組件。但是，這種連接方法在長期使用后很容易松動，并可能導致方生事故。這種方法通常不用來固定橫梁和縱梁。本次設計方案中，將縱梁和橫梁之間的連接用鉚接的方式，并且橫梁的連接板厚度為。圖3.2橫梁的截面形狀及縱梁的聯(lián)接圖3-3縱、橫梁的鉚釘聯(lián)接方式橫梁、2-縱梁車架的受載分析由于汽車的運行極其復雜且壓力條件大，車架上的負載變化多端，承受的的載貨分為幾種，以下：靜載荷車子在停止時車架所受到懸架彈簧上面部分的載荷，叫做靜載荷。等于車架的質量加車身的質量加車架上面各個總成和其挈帶的零件質量加裝載貨物的質量的和。對稱的垂直動載荷汽車在平路上行駛時時速較高，在路面的作用力使之產生的載荷就是對稱的垂直動載荷。它的大小取決于垂直振動的加速度，還和車架上的靜載荷相關聯(lián)，會使車架變形彎曲。斜對稱的動載荷汽車在不平的路面上行駛時會產生這種載荷，行駛到不平的路面時車輪不在一個平面上，這樣會使車身向一旁傾斜，道路不平的程度還有車身、車架和懸架的剛度決定了此載荷的大小。這種載荷會讓車架扭轉變形。其它載荷還有些載荷是在汽車轉彎時產生，離心力就在轉彎時讓車架受到側向力；汽車加速時會受到慣性力導致車架前后會重新分布載荷；車架上安裝的各個組件工作時產生的力等等?？傊?，在特定的空間力系統(tǒng)的影響下，縱梁和橫梁之間的截面形狀和連接點非常的多樣化，這樣使車架的受力情況更加復雜。彎曲強度計算時的基本假設為了方便抗彎強度的計算，以下是車架的基本設想：一、由于車架的結構是對稱的，因此左右縱梁所受到的力沒有顯著差異，我們可以把縱梁看作是一根簡支梁。二、空車時彈簧的質量（包括車架本身的質量）均勻地分布在整個縱梁上。通常中小型貨車，空載時彈簧上的質量約為車輛自身質量的2/3。三、車輛的有效載荷均勻地分布在車廂上。四、所有力都通過橫截面的彎曲中心。實際上，由于安裝了突出部件（例如燃料箱，電池等），縱梁產生部分扭轉。通常，會設計一根橫梁放置在此處，橫梁的彎矩就是把縱梁的扭轉轉變的。因此，此假設不會導致計算中出現(xiàn)明顯誤差。由于上述假設，將車架從一個靜態(tài)的平面框架結構簡化成靜態(tài)的支撐結構?？v梁彎矩計算圖3-4尺寸示意圖先計算車架前支座反作用力，向后輪中心支座處求矩（見圖3-4）可得：式3-1代入式3-1可得:=13792.21N在計算縱梁彎矩時，將縱梁分成兩段區(qū)域，每一段的均布載荷可簡化為作用于區(qū)段中點的集中力?？v梁各端面上的彎矩計算采用彎矩差法，可使計算工作量大大減少。彎矩差法認為:縱梁上某一端面上的彎矩為該段面之前所有力對改點的轉矩之和REF_Ref14520\r\h[1]。一、駕駛室長度縱梁的彎矩計算駕駛室段縱梁的彎矩:式3-2代入式3-2得=15651269N.mm二、駕駛室后端到后軸段縱梁的彎矩計算駕駛室后段到后軸的彎矩:式3-3代入式3-3得=4700935.67N.mm車架作為一個簡支梁，受均布載荷作用時，最大彎矩在跨中得：=3000根據上面公式的計算求得縱梁最大彎矩發(fā)生的位置，將該值代入彎矩計算公式，可求得縱梁所受到的最大彎矩REF_Ref14520\r\h[1]。代入式3-3得：=26682230.03N.mm縱梁受到的最大剪力則產生在汽車后軸附近。當時，剪力最大，其最大剪應力為式3-4=10490.88N以上僅考慮了在車輛的靜態(tài)載荷條件下梁的縱向截面的彎矩和剪切力的計算。汽車行駛時還會受到非常多的動態(tài)載荷的作用。故汽車行駛過程中，實際受到的最大彎矩Mdmax和最大剪力Qdmax為REF_Ref14520\r\h[1]:式3-5式中:Kd-動載系數(shù)，對于轎車、客車=1.75，載貨汽車=2.5,越野汽車=3.0REF_Ref14520\r\h[1]。則有:=66705575.08N.mm=26227.2N第八節(jié)車架材料的確定一般來說，車架的材料要有高的強度和夠大的疲勞極限，擁有較好的冷沖壓和焊接條件，對集中應力也比較敏感，這些要求中低碳合金都能滿足。復雜形狀、拉伸較大的沖壓件應為低碳鋼或低碳合金鋼，比如等型號的鋼板來制造，不需要太大的拉伸且形狀不是很復雜的沖壓件用較高強度的鋼板，比如等型號的鋼板制造，強度高的鋼板在冷沖壓過程中易開裂并且具有較高的回彈性，使用不建議采用。輕型和中型貨車縱梁的沖壓出的鋼板厚度為。這次設計，采用鋼板制造車架?？v梁截面特性的計算車架縱梁和橫梁截面系數(shù)根據材料力學的公式計算，槽形斷面(如圖3.5)，斷面系數(shù)為式3-6根據槽型斷面熱軋槽鋼表（）取型號22a的熱軋槽鋼得,代入式3-5得=175046.66圖3.5槽型梁截面彎曲應力計算與校核縱梁截面的最大彎曲應力計算公式是:式3-7則最大應力為:=183.23Mpa上式所求的彎曲應力不應大于材料的許用應力。許用應力的計算公式為:式3-8則許用應力為:所以=144.89Mpa小于范圍內上述計算符合應力要求最終確定縱梁槽形斷面的尺寸為:（高）（寬）（截面厚）臨界彎曲應力c計算和校核縱梁的彎曲或變形會使上下翼板受到壓縮和拉伸的作用，這會損壞翼板。因此，應根據薄鈑理論進行檢查，槽型截面縱梁的臨界彎曲應力δc的計算公式為：式3-9由上式可得式3-10取則有所以，車架滿足臨界彎曲應力的要求?？v梁的剛度校核由材料力學可知簡支梁受作用于跨距中點的集中載荷P時的最大撓度為式3-11從上面的公式我們可以知道，車架縱梁中點處受到1000N集中載荷時的變形量。根據使用要求，一般規(guī)定此情況下的允許變形量，亦即，可以認為車架縱梁的剛度是足夠的REF_Ref32598\r\h[7]。當滿載時，所載貨物的重量集中在了簡支梁的中間，此時計算的撓度值和載荷大于實際載荷。算一根縱梁的撓度只需施加一半載荷REF_Ref20358\r\h[11]。=則：＞12所以剛度滿足。第四章車架的制造工藝縱梁產品特征斷面形式:等斷面、變端面；長度形式:直線式；料厚:縱梁；縱梁長度:工藝特點工藝流程本次設計使用的是鉚接工藝縱梁先剪切板再用模具落料，然后沖工藝孔，用模具壓型，用平板定位孔來定位，縱梁校形，再裝配后凃上油漆。生產設備機械壓力機、中孔機、平面數(shù)控機采用的壓力機可以對板厚為的鋼板落料第二節(jié)橫梁 一般中型載貨汽車車架上的橫梁為根，各個梁的作用都不相同。在不同的使用條件下，橫梁的結構類型變化也較大。當前汽車的車架上通常使用槽型梁和鱷魚口型梁較多。產品特征厚度:；長度:；形狀:槽型式橫梁；工藝特點工藝流程剪床下料再用模具落料，然后沖工藝孔，用模具壓彎成形，用平板定位孔來定位，校形，再裝配后凃上油漆。生產設備機械壓力機、中孔機、平面數(shù)控機如果橫梁的形狀較復雜，板厚在，要選擇高強度的鋼板且滿足沖壓條件。三、連接板厚度:；形狀：平板、槽型等；連接板是用來連接橫梁和縱梁，可以增強縱梁的強度。材料主要是高強度的鋼板。不要求材料有很高的成形性，但必須減小材料的壓彎回彈性。第三節(jié)鉚接工藝鉚釘一般都用塑性材料制成，碳素鋼、鋁、銅等是常用的材料。鉚釘由鉚釘頭和鉚釘桿組成，有實心鉚釘和空心鉚釘。一、鉚接工藝鉚釘?shù)淖饔靡话闶菍蓧K或者幾塊平板形零件連接，冷鉚和熱鉚是鉚合的兩種方式。冷鉚時鉚釘不需要加熱。熱鉚時鉚釘加熱到紅熱塑性狀態(tài)才可工作，是大型零件用得最多的鉚接方式。冷鉚合一般在桿徑以下進行工作。鉚合的時候通常將兩個或更多個連接板連接。二、鉚釘?shù)倪x擇孔加工時是加工直徑為的孔，熱鉚的話鉚釘應該比孔小。結束語通過三個月日日夜夜的奮斗，終于按時完成了畢業(yè)設計。此次中型貨車車架的設計，加深了自己對車架的認識，比如縱梁的設計、橫梁形式的選擇、縱梁彎矩和剪力的計算等，還涉及了一些材料力學的知識。經過計算校核，該設計方案合理，滿足強度、剛度的需求，同時，通過UG和CAD進行三維建模和畫圖，設計出整體車架結構。但由于是第一次嘗試做設計，在設計過程中有些問題考慮得還不夠周全，設計出的車架還存在各種問題，計算出的數(shù)據并不是一次就校核成功，設計得還不夠完善，修改了許多次。雖然這次的畢業(yè)設計還有很多不足之處，但也學會了如何做設計，在設計流程中遇到的各種問題應該怎么解決，學會如何高效的在圖書館還有互聯(lián)網上查找相關材料。同時也