柴油动力微型客车车架设计（含全套CAD图纸）【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 要 关于我们这次的设计，主要是车架的设计（微型客车）。微型客车一般乘坐6 到 8 人，根据我们前期收集的资料和计算，我们准备选用边梁式的车架。纵梁是前面和后面一样宽的，对于它的断面形状则是使用矩形的样式，下面还会有介绍的。我们把横梁就做成中间空的圆形状。另外对于它们之间的连接方式则是使用铆钉来连接的。我通过计算和收集相关的资料，使用自己的语言来组织写了这一本关于我们所设计的车架的说明书，其中说明书中主要记述了我们的一些分析计算，总结分析了国内与国外关于车架发展的历程和区别以及车架技术高低做了对比，我也对 车架的未来发展的趋势进行了相关的了解。还有我也对我们所选车架的方案进行了验证，计算，比如如何选择车架的结构，怎样把横梁和纵梁连接的，使用哪一种连接方式等，还有对于车架的承受得力和弯矩的分析。我们把车架想象成了一个静定的结构，然后结合我所学到的力学知识并参考相关的资料进行了计算，在满足所有条件的情况下来确定相关的尺寸 。 关键词： 微型客车， 车架，纵梁，设计 -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 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - to to of 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 3- 目 录 第一章 绪论 3 题背景 3 型客车技术的发展趋势 3 架的发展 4 外汽 车发展 6 内汽车发展 7 第二章 方案论证 7 考车型及其参数 7 架设计的技术要求 7 够的强度 8 架的轻量化 9 9 第三章 车架的设计 13 13 定车架的宽度 15 架纵梁形式的确定 15 架横梁形式的确定 16 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 4- 架 纵 梁 与 横 梁 连 接 形 式 的 确定 17 架的受载分析 18 载荷 18 称的垂直动载荷 18 对称的动载荷 19 它载荷 19 曲强度计算是的基本假设 19 梁的弯矩和剪力的计算 19 的计算 20 矩的计算 20 架材料的确定 22 梁截面特性的选择 23 曲应力计算与校核 23 界弯曲应力 算和校核 23 第四章 车架的制造工艺 23 梁 25 梁 25 总结 26 致谢 27 参考文献 28 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 5- 附录 29 第一章 绪论 题背景 现在的很多汽车都是具有车架的，并且在整个汽车中是一个基体。汽车上的很多部件或者总成都是放在车架上的或者安装在上面的，比如发动机、传动系统、悬架等。作为车架，它不但要把各个零件都放在上面，与此同时它还要受到汽车和 路面等内部和外部的一些力的作用。因此应该是 车架具有很强的的弯曲刚度，这样就可以使在车架上的有关联的部分在各自的位置上使之在汽车行驶过程中位置之间没有多大的变化并且能够使车身变形最小。 在选择车架时，首先应该考虑到汽车的整体布置。当车辆在道路情况多变的路上奔跑的时候，我们应该避免使装在车架上的很多部分之间不会发生相互之间的影响现象就可以了。当汽车在不平整的路面上跑时，在这种情况下汽车的车架就有很大的可能会发生扭转变形和在竖直平面上的向下的扭转弯曲变形。因此，设计的车架应该是有足够的弯曲刚度和硬度 ,这样可以使装 配在车架上的各个零部件的相对位置发生最小的变形。为了提高车辆的重量，框架的质量要求尽可能小的水平。此外，该车架应离地面近些，这样可以降低汽车的质量中心，这样就可以让汽车跑的更加的稳定，更加的舒服。 总之，利用车架结构具有以下优点： （ 1）以减少振动和噪音，使之难以扩散到车体和内 ; （ 2）有利于改装车的身体； （ 3）汽车底盘和车身可分别装配。 型客车技术的发展趋势 随着社会的发展，微型 客车以其价格低、家用方便、营运的多用途性，逐渐进入了消费者的视线中并且深受消费者们的喜爱。在市场竞争和相关法规变严的情况下，微型客车经历了几年平稳的发展，使其在技术、质量上等获得了很大的突破。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 6- 发展趋势： 1、微型车企业将加快国际化进程 随着国内能源微型车厂家产能的扩张，竞争，每一个微型车厂的目标市场扩大到国际市场中。就现在而言在第三世界国家的微型车出口到国外市场的金额将有更大的增长潜力，如东风渝安出口量在去年约 15的总，今年占 20（ 100000生产，出口 20000），预计随着业务的增长，出口比重将进一 步增加。 2、新能源微型汽车即将得到发展 随着国际油价的逐步升级的持续上涨和环保要求，新能源微型车以其低功耗、较低的污染受到了越来越多的厂商的青睐。比如长安公司已经研究出了天然气微型车，我相信在未来，各种类型的新能源汽车将会开始出现。 3、 整车性能进一步提升 （ 1）安全性 微型车在目前的市场上几乎没有任何关于气囊，现在的很多的汽车都采用前盘后鼓的制动形式。随着社会的发展人们越来越好，人们对于乘车的安全度的要求也越来越高，其安全性将得到很大的提高，在未来的微型客车将会出现更加高科技的的技术来保证驾驶安全和 行车的舒适性。 （ 2）动力性 现在微型客车发动机功率一般在 38 65间，最高速度在 100h 之间，在以后我们的道路建的更好和科技的发展来提高发动机性能，我们的微型客车在未来可以使最高车速可以达到 140Km/h。 （ 3）舒适性 现在的社会发展越来越快，在人们生活水平提高的同时，人们对于乘车的舒服性也越来越苛求了，例如对于座椅舒适性的要求，车内通风性要求，车内温度要求。因此，需要很多增加人们舒适性的装置设备将会被应用到微型车上。 架的发展 外汽车车 架的发展 “车架”的名称最初是从法文“ 生过来的，在以前使用的汽车中的车架中，大多是由钢筋束所构成的笼，也就是在两根相互平行的纵梁上以阶梯的形式加上横梁连接就这样制造成的。车体放在车架以上，至于车门，挡泥板，发动机罩，行李箱盖等金属板件，因为这些总成部件都被放置在了车体之上。这样设计的优点是重量轻和刚性都考虑到了，因此得到了很多制造商的青睐，例如早期的兰博基尼所采用就是这种结构。 但是，凡是都有两面，此车架也不例外，采用这个设计的车架连接纵梁和买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 7- 横梁的方式就是使用 很多的接点来连结，加上其构造也 使其无法腾出很多的空间，所以除了在制造上比较复杂、大量生产不方便之外，同时因为在房车上对空间的要求比较高，因此这种车架也不适合用在房车上。随着发展这种单体结构的车架便越来越流行了并且迅速的占据了整个车坛，顺利的取代了笼状的钢骨车架，这种单体车架我们一般称它为“底盘”，这衍生自英语的 “ 对于这种单体的车架 (来说就是将三个空间合而为一其为引擎室、车厢和行李厢，我们这样做有利于大量的生产和模组化的运用。我们再生这种车架的时候可以采用模组化的策略来达到生产的共用的目的，让车 厂可以使不同的车型都采用同一种车架，我们这样做即省去一部分时间也可以节省不少研发经费。 这种单体车架除了有利于共用的优点外，我们还可以通过使用不同的材料来时这种车架的质量变轻，比如有些汽车厂采用碳纤维材料等来制造这种车架。铝合金是是个世纪 80年代末期非常炙手可热的一种工业使用材料，虽然铝合金的重量较轻，但是他的使用强度却比较差，所以我们如果要使用这种材料来制成车架的话，尽管这种车架看起来更加的轻，在占有质量上的优势。但是和铁制车架相比，铝合金的车架在强度上无法和其达到统一的标准，这就需要我们解决这个问题。对 于这个问题，我们为了增加它的强度，只有获得更多铝合金材料才能弥补其强度上的不足。但是，如果我们这样做的话，车架的重量就会相对的增加，那么我们初衷使车架轻量化考虑，就变得毫无意义了。正是有了此类的诸多原因，造成了使铝合金形式车架不能成为主流在车坛上，因此有很少一部分高性能跑车便采用了性能好、强度高的碳纤维，或是使用了一些铝合金的复合材料等。但是我们采用的这种材料制成单体车架在制作上，在构造相当复杂且耗费了大量的时间，相应的车架的成本也会相对的提高，因此这种材料始终无法普及到一般市售低价位车上，只有少数高昂的跑 车在使用这种材料。 随着发展铝制车架的出现越来越少了，但是在车厂中用钢铁车架和铝合金钣件搭配的方式确却是相当多的，这样做，在结构上我们获得了我们所需要的车架强度，并且也使车架的重量减轻了获得了两全其美之法，当然我们研究成本不会像使用碳纤维所制造出车架那样昂贵。 内汽车车架的发展 在我国国内，车架的发展也很快的，并且能够迅速成长起来，车架的技术也是趋于前端。比如中国第一汽车集团股份有限公司汽车凌源汽车车架 肥江淮汽车厂汽车纵梁数控冲孔板生产线的设计和制造的基础具有数控 冲孔条款一个里程碑式的成就，同时也填补了国内设计的汽车底盘买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 8- 国在自己的国家内的很多的设计和发明的成功，让我国也在汽车行业内取得了很多的成就，也使我国在这个时代内获得了具有划时代的意义，意思也就是我国也可以进入到国际的先进的水平，在国际的汽车行业有了立足的根本，我们的一些的发明让我们在制造汽车的时候节省了很多的材料和金钱，也就是相应的成本。与此同时这些发明也推动了我国的汽车行业的发展，为我国的国家经济和国家的发展做出了很大的发展，也是让让我们的汽车制造业打下了坚实的基础， 可以与国际接轨。 现在在我国国内已经掌握了与国际相对应的加工工艺的能力和与之相应的比较完善的检测手段等 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 9- 第二章 设计方案论证 数 相关参数如下： 发动机型号： 发动机功率： 50动机排量： 1299 发动机类型：柴油发动机 外形尺寸（长 宽 高）： 3996 1710 1911 前轮距： 1281 后轮距： 1292距： 2500 轴数： 2 整备质量： 1098 额定载重： 456悬： 617 后悬： 735架设计的技术要求 为了使设计的车架具有一定的功能、满足使用的要求，一般对设计的车架有以下几点要求： 够的强度 车架在使用过程中因为车架的受力情况比较复杂一次要保证车架在这种情况下使用不会受到破坏。我们要让我们所制造的车架要有很大疲劳强度，让它能够在汽 车的要修理的范围内，是车架不能够有很严重的弯曲疲劳损伤。 在车架的受力情况中，比较复杂的就是纵梁的受力了，因此我们在设计的时候要尽可能的多的考虑各种应力的大小情况，而且还要尽力去调整其应力的分布情况，另外还要避免应力集中的问题不能使应力峰值在一处集中，这样就可以避免问题的出现。比如，受弯曲应力比较大纵梁中间部分，我们就应该降低中间部分的扭转应力，这样就减少应力集中于此并且能够避免纵梁失去稳定。另外我们还要尽量控制一些扭转，以防止发生意外。 我们可以通过以下方法来提高纵梁强度： 1、 提高弯曲强度 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 10- 加厚翼缘或者 在翼缘上加上加强板； 将用手拉的力的边缘变得宽一些； 2、 提高局部扭转强度 曲中心尽量接近纵梁断面的弯是相近的几个偏心载荷注意偏心载荷的布置 ,， 并使合成量较小 ； 度和宽度及分散情况确定连接强横梁，并根据载荷大小在偏心载荷较大处设置； 弯曲中心上将悬置点分布在横梁的 ； 相对分散时候当偏心载荷比较大而且 ， 应采用封闭断面梁 ， 横梁间距也应缩小； 选则使用比较大的断面； 约束制造扭曲度，这样可以减少装配预应力。 3、 提高整体扭转强度 不使纵梁断面过大； 要使横梁靠的远一些。 （ 1）减少应力集中及疲劳敏感 不要在边缘上有很多的孔，越少越好，另外还不能让孔出现在应力集中的区域，更加不能出现很大孔； 要多加留心外部形状发生的改变，省的车身会有皱纹的区域或者有相当坏的情况出现； 留心 两端的连接部分和这些地方的状态变化，防止出现强度的突然变化； 不能在横梁的边上出现过焊接痕迹。 （ 2）减少失稳 左右）比值不宜过大（常在受压翼缘宽度和厚度的 12； 其平整度在容易出现波纹处限制 。 （ 3）局部强度加强 采用较大的板厚； 加大支架紧固面尺寸 ， 增多紧固数量 ，我们要让有力作 用的地方使它靠近一边的面。 架的轻量化 由于沉重的框架，钢的消耗很大。因此，帧的相等强度的原则应该被设计成降低汽车的重量和降低材料的消耗。在保证的条件强度，以尽量减少帧的质量。通常它需要帧质量应该是小于车辆遏制重量 10。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 11- 主要是主框架导轨设计简化弯曲强度的计算，所以在框架导轨具有足够的强度，以确定该帧部分的大小。从量产车的经济方面的考虑，我们也应该尽量减少车辆的质量。从生产工艺的考虑，使用简单和可靠的跨桁连接，不仅可以减轻工人的劳动强度，同时也提高了车架的强度。 架结构的确定 架类型的选择 车架担当着整个车辆的大部分重量，当车辆行驶时，由于很多的原因，使很多的力都出现在它上，还有其他影响等等。当车辆行驶在颠簸的路面，在负载下的车架会产生扭转变形，从而使组件的发生安装上的相互位置的变化。当车轮通过力的影响，该车架将要产生一个相应的冲击载荷。这就要求框架有足够的强度和刚度，同时最大限度地减少重量。当汽车跑在路面比较平整的道路上时， 降低我们可以让汽车的重心 （就是通过车架布置的离地面近一些的方法），这样可以让汽车行驶的 更加稳定，使人有种舒适的感觉。框架的形状和尺寸也应确保所需的前轮转向的空间。 目前， 本上有三种汽车车架的结构形式基 ： 边梁式车架 、 中梁式车架 （或称脊骨式车架）和 综合式车架 。其中在这几种车架中，获得应用最多的是边梁式车架。 （一）边梁式车架 边梁式车架是靠两个竖直的梁很几根横着的梁连接在一起来做成，使用铆钉将两者连接或这使用焊接的方法将两者连接在一起的不容易拆卸的架子。纵梁通常加盖的低合金钢制成，横截面形状一般是槽，不仅保证了横梁扭转刚度和纵向载荷承受，并且车架还是汽车的最基本的部件。结构特征侧梁框架易于安装驾驶室汽车以及一些特殊的设备和其他组件的安排有利于修饰变体和特种汽车的发展，它被广泛应用在多数卡车和专用车，轿车用得少。 在轿车使用的这种车架，就要使车架的中部稍微向下低些，这样就可以使汽车的重心得到降低，使汽车跑起来更加的稳定 ，做起来更加的舒服。因为我们把车架的位置降低了，这样车架前端就会做得相对比较的窄，就可以让转向轮有更大转向角度了。 当这种汽车在越野汽车上使用时，我们通常往往会在纵梁的前端两边上装有加长梁，这样就可以方便我们安装一些东西，比如安装绞盘装置和保险杠。如果我们没有安装加长梁的话，我们往往会在纵梁的前端两边打有一组冲孔，好方便在有需要的时候在加装绞盘等一些装置，同时还可以紧固左、右加长梁。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 12- 图 2梁式车架 周边式车架 图 2 形车架 （二）中梁式车架 中梁式车架就是让一个在中间的梁从前面穿到后面，就像是认得脊骨一样，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 13- 所以我们又叫它为脊骨式车架。我们可以把这种车架的断面形状可以做成筒状或箱子的形状。车架结构具有更大的扭转刚度，车轮具有较大的移动空间，因此被采用的一些汽车和卡车。因此，使用该帧的 脊柱的优点是：使车轮较大运动空间和便利使用独立悬挂的，这样就使越野车得到了很大的提高；与同吨位的卡车相比，这样的车架显得更加轻，让整个汽车都很轻跑起来就像飞了一样；同时降低中心，所以具有良好的稳定性 ;更大的车架强度和刚度 ；骨干也起到防尘盖的封闭作用轴。然而我们在做这样的车架的时候会出现比较多的问题，它的精度要求又很高，另外还有会给我们的修理工作等带来很多的困难。 图 2梁式车架 （三）综合式车架 车架前部是边梁式，而同时它的后面部分采用的是脊骨式的车架，这样的车架也就顺利的变为合起来的车架了，也成复合式车架。它也有在光束和光束帧特征的边缘。用于安装发动机的框架侧构件，悬臂支架体可以固定。然而这个车架就是另外一个车架的变异形式而来。随着汽车工业的发展，近年来，形成呈现出多样化和复杂的帧结构。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 14- 这一点，因为我们设计了微型客车车架，我们根据其需要的特性使用边梁式车架。在铁轨上时，平的，矩形横截面的下表面，这就造就了它的组成框架非常的简单，安全性也得到了提高，这样就可以让我们的工人少干很多活，与此同时也省了很多的钱，这样就形成了一个好的情况，因此这样的车架就被很多的汽车用在了上面，比如卡车，客车。 所选择的节目的优点：由多个横梁包括两个纵梁边缘梁框架，结构是容易安装的汽车和其他组件，它被广泛应用于重型卡车，专用车和公共汽车。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 15- 第三章 车架的设计 我们都知道车架是一个相对比较复杂的一个框架结构，它的受力情况特别的复杂。这次的设计要说明和确定很多东西，比如要确定车架的宽度等，会在下面一一的说明介绍。总之就是在我们要进行设计的时候，要考虑到很多的东西才行，不然的话设计的就会不全面，就没法完成设计的要求了，所以我们要有一些计算以及校核等等，另外还要确定一些必要的尺寸。 架结构形式的设计 定车架的宽度 车架的宽度是左、右纵梁腹板侧面之间的宽度。现在有很多的因素都能影响到车架的 宽度，比如车架的前部宽度的最小值受到发动机的外廓宽度影响所决定的。在这个时候车架的宽度还会受到钢板弹簧片宽的影响，总之它受到很多因素的影响，我们不能一一都要说明。我们为了加强汽车行驶的横向稳定性，因此我们就会希望增大车架的宽度来实现这个目的。 很多时候，车架的宽度的大小会根据我们所设计的汽车总体布置的参数来确定，需要我们考虑很多的参数问题来满足要求，然而又非常的困难，例如，会有要求我们设计的车辆的宽不能有 般程度上就很难同时达到上述的设计要求。我们该如何解决这个总体布置与加宽车架的矛盾，因此我们可 以通过把车架做成前面的宽度和后面的宽度相等的样式来解决这个问题。 架纵梁形式的确定 从我们考虑的车架纵梁来看，它的结构不仅要确保了车架原有的的功能，而且还要汽车的总布置看起来很合理才行，并且它的外貌状态越简单越好，这样就可以让它的制造工艺简单化。 如果我们从侧面来看的话，可以看到有两种不同的形状就是分为平坦的和弯曲的。优点：结构简单，工艺性好 ;当机翼上表面是平坦的，货舱地板可以是平滑 的，易于制造纵梁，一些拉货的车都是用的这种车架。当翼缘向上弯曲的时后，会有极少的一部分纵梁的向下降，那么随之相应的地板高度会有所降低的，这样汽车行驶的稳定性就会获得提高，并有利于打开，关闭，这种结构在汽车，小型汽车，公共汽车和一些轻负荷轿厢上使用货后，制造过程变得复杂。 纵梁的上表面应该变的平直一些，而中间部分一般较大，较小的端部，要适应所遭受的弯矩。还有全长或类似的仅仅是中部和后部部分为断面。根据车辆买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 16- 的布局要求，有时前后端面或前面或后端均弯曲纵梁。 纵梁的横截面形状被开槽，工形，盒形， 管形和 Z 形和其他类型的。为了强调纵梁在靠近每个部分的应力相等，可以改变该梁的高度，从而使中间的部分高，低的部分就分布在两端。槽部纵梁有更好的抗弯强度，工艺性好，易于固定，易于安装各种汽车零部件，所以使用的最广泛的应用，但它的抗扭性能较差。从考虑车架纵梁弯曲应力的方面，则增加最有利的部分就是槽形部的高度，但是确使汽车的质量重的心高度增加。我们随便更改数值，否则会出现这样或那样的问题。所以考虑到上述的因素，高度与宽度的比值通常取为 于重型卡车发动机的尺寸大，后轴负荷，以框架作出前，后等宽。这样纵 梁和连接的复杂的结构梁，燃料箱是不容易安装。重型卡车车架纵梁和超重型卡车在普通使用 I 形的横截面轮廓或焊接成箱形结构。箱形截面扭力梁的强度高，用于汽车和轻型越野车。多片材料的超重型越野车和采矿自卸车架采用板料形式焊接在一起，常为箱形或 I 形的横截面。使用框架封闭截面纵梁组成，抗弯曲刚度大，一般公交车车架也使用此部分。长车架一般接近车长，大约是两根轴之间的的距离的 左右。 纵梁截面形式 多品种生产时。为了获得不同的强度，我们通常会采用让轴距长度不同、汽车的装载质量不同，然后我们在使内高的槽型断面横梁相同，在改变板料厚度或翼缘宽度就可以达到目的了。 架横梁形式的确定 车架横梁是连接把两根纵梁通过焊接或铆接的方式连接在一起，进而形成了一个框架结构，可以让其有了足够的强度。大部分汽车主要总成和零部件都是由买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 17- 横梁来支承。 这次设计的车架主 要用了好几根的横梁，但是其结构和用途确不完全一样。 1、 前横梁 通常用于支撑水箱。当发动机被布置在左侧和右侧的纵梁上时，可用更小的管形轮廓截面的横梁。对于前部采用独立悬架的汽车，以改善视力的汽车的领域中，希望汽车头高度降低，固体水箱需要安装的低因此需要把前横梁做成宽度和向下凹的形状之即可。当发动机前支点和水箱离得比较近时，用于支持所述水箱和所述发动机的前方的前梁，需要一个断面大的横梁。 2、中横梁 通常用来传动轴的支撑 。为了保证有足够的传动轴的空间 ，它的结构应该是拱形的，但考虑到微型客车没有向上拱形的实际结构，在后板簧，后托架附近的力或力矩较大，因此我们需要放置一根扭转刚度大、连接宽度达的横梁。 3、 后横梁 牵引设备常装配后横梁上，它将被制作成 K 个横梁结构。 此次微型客车车架设计，共使用 6 根横梁，采用开口断面的形式。 6 根横梁的作用分别为： 第一根横梁主要是用来支撑水箱 第二根横梁即元宝梁，用来支撑发动机。 第三根横梁所在的位置是整个汽车弯矩受力的最大处，因此把它的截面尺寸 设计为最大的。 支撑横梁第四五根为后钢板弹簧 。 强度封闭结构以增加刚度和第六根横梁使车架组成 。 架纵梁与横梁连接形式的确定 在车架的连接方式中，我们要怎样把它们连接在一起并且不会出现问题，下面就是几种方法。但是每一种的连接方式都会在很大程度上影响车架的受力。因此我们将纵梁和横梁的连接方式主要分为以下几种： 1、横梁和纵梁的腹板相连接 采用这种连接型式有它的两面性，优点是制造所要求的工艺比较相对的简单，但是在连接的时候它的刚度变得非常的差，可以使很多的力不会集中在一 起，很多的车都采用这样的连接。 2、横梁同时和纵梁的腹板及任一翼缘（上或下）相连接 这种连接是不很复杂的制造过程，可提高连接刚度，因此它被广泛的使用。力会由前部传到后部等等。因此，在设计时应该让钢板弹簧悬架伸长率达到最小买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 18- 化，就可以让力的作用点在纵梁弯曲旁边。当偏心负荷比较大时，它可以是纵梁作成封闭的截面。 3、横梁同时和上、下翼缘相连接 此连接是一个相对刚性的加固角撑板的形式，可以产生良好的倾斜的辅助作用，这样会让整个车架的强度得到提升，并且不会因为太大的力的原因而产生向上弯曲的现象。车架横梁经常采 用这种连接方式来连接的。但是使用这种连接的方式相对比下是比较复杂，当过载的时候，会有太多的压力出现在纵梁凸缘的这种现象，这主要是因为纵梁的边缘翘曲后所造成的结果。 横梁和纵梁的连接方式一般有三种，一种为铆接，二是焊接，三是螺栓连接。 大部分汽车的车架都是用搭铁板通过铆钉连接的。因为这种方法的成本相对比较低，这种连接方式可以很多很多量的加工出来，但是使用这样的连接有时会影响到车架的刚度。 焊接虽然会使我们的连接牢固，不会让它有产生松动的情况，这样我们可以保证能够获得大的刚度。但是焊接容易发生较 大的变形在焊接处并且会有很大的应力产生是连接处容易断裂的缺点，因此我们在焊接的时候要有很高的技术把它焊好，用于小量的加工出来。 在一些特殊的汽车上我们会看到有采用螺栓连接的，但是却比较少。这样可以给我们带来很多的方便。但如果长期采用这种螺栓连接的方式的话，会使连接处非常容易产生松动，这样如果不关心的话就会发生一些比较比较严重的事故。我们不会使用这样的方法作为连接的方式。 我们经常会采用铆接的方法作为横梁和纵梁之间的连接方式，对于我们的微型客车而言。采用这种方法能够使连接部分变得非常牢固。 架承受载荷的分析 汽车在使用的时候，它的使用条件变得非常的复杂，并且在这个时候它的受力情况也十分复杂，这就造成了载荷的变化会出现很大的差别，因此将其所承受的载荷主要的分为以下几种情况： 载荷 框架承受的静态负载是指在车辆静止时，悬架弹簧上的负荷的一部分。质量是帧，体重，安装在每个卡盒的质量和附属部件的框架，以及有效负载（乘客或货物的总质量）的总和上是。 称的垂直动载荷 当我们的汽车在没有宽阔的、起伏的的路上用比较高的行车速度行驶时所产买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 19- 生的载荷就是这种 载荷。它的大小和垂直加速度，但不与静载荷和分布相关的帧中的作用，所以该帧承受力路对称垂直动态负载。这种动态的负载，使框架弯曲变形。 对称的动载荷 加载当车行驶在颠簸产生的颠簸路面是斜对称动态负载。在这个时候形式中的汽车的前后几个车轮可能会不在同一个平面上，这导致主体框架连同歪斜即使在一起，刚度大小和不平路面水平和身体，框架和悬挂斜对称有关动态负载。这种动态负载会让车架发生扭转变形的。 它载荷 当汽车转弯时，离心力将车架受到作用的侧向力 ;车辆加速或制动时，惯性力可以引起前部 和后部载荷分布帧的再分配 ;当一个前轮打在凸壳的路面时，车架在水平方向上会产生剪切变形 ;使每一个总成都被安装在车架上（例如，发动机，转向臂和减震器等）通过的工作产生的力 ;负载线不通过纵梁的横截面的中心是弯曲（例如，燃料箱，备用轮和悬挂装置等），而使纵梁产生额外的本地转矩。 综上所述，轿厢架实际上是一个空间力系统的作用的问题。 曲强度计算时的基本假设 为了方便我们的设计的计算，我们做了下面的几个基本的假设： 首先，由于框架结构是如此对称时，左，右桁条或更少的力，从而使桁条被简单地支撑在前后轴支梁。 第 二，空车的悬挂质量（包括帧它们的质量在内）均匀地分布在大约两纵梁的整个长度。其值可以粗略估计基于车辆底盘结构，一般的微型客车，约三分之二的汽车自身质量的悬挂质量的统计数据。 第三，车辆有效载荷均匀地分布在整个长度帧。 第四，所有力通过中心部弯曲。 实际上，由于延伸到安装部件（如油箱，电池等）的纵梁的某些部分，以产生局部扭曲，在这个地方的设计通常是一个光束，从而成为扭转纵梁束时刻。该计算假定它不会引起显著错误。由于上述假设，从而使帧由一个超静定平面框架结构的，一个超静定结构简化位于座椅。 和剪力的计算 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 20- 的计算 微型客车可以简化为以下均布载荷的梁： 将车架纵梁分为三段 此先计算出车架的支座反力，然后在计算出车架纵梁的弯矩并且分别作出剪力图和弯矩图。依据上图计算得到： )( 321 B +=+02 )(31221 =+ 其中， 纵梁的前支撑反力为前轮中心支座对一根 ； 纵梁的支撑反力为后轮中心支座对一根 ； 0l 纵梁的总长， 3852 1l 轴距 ， 2500 2l 车辆前端到前轴的距离 ， 617 3l 车辆后端到后轴的距离 ， 735 空车的簧上载荷 ，约 7185N； 满载时的有效载荷 ， 4411N； q 载荷集度， 由上面的方程我们可以求得 大小 ： F = 弯矩的计算 计算纵梁所承受弯矩时，依据 段分别来求的其弯矩，则： （一） )x 单位 米 下同 ）所受的力的方程和弯矩的方程为： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 21- 221- ， = （二） )x ）所受的弯矩方程和剪力方程为： ( ) 22 21- = ， -= （三） )x ）所受的弯矩方程和剪力方程为： ( ) 2 = ， ( ) 计算得最大弯矩 = a x ， 我们可根据以上剪力和弯矩计算作出纵梁的弯矩图和剪力图如下图所示： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 22- 因为上述的计算我们仅仅考虑的是汽车在静载情况下的计算，但实际上，也受到多种在汽车动态载荷。因此，由汽车的实际行驶时的最大弯曲力矩和最大剪切力 m KM = ； m KF = 为动载系数其中 则： d = a x NF d 架材料的确定 我们在选用车架材料的时候，要考虑这种材料是否满足我们的使用要求，比如屈服疲劳极限等，还有另外的一些要求也要同时的满足才行，总之要求很多。通过这些考虑，我们从众多的材料中了解到低碳和中碳低合金 钢能满足这些使用要求。此外，我们也将被选择并且所选择的帧材料制造过程密切相关。如果你伸展尺寸较大或形状复杂的冲压件冲压性能，需要采用低碳钢或低合金钢碳素钢好制造 08,0909我们需要形状、尺寸变化不大的冲压件的时候，我们可以使用 20钢。另外还有一些钢板是不适合使用，因为其容易损坏。 汽车车架纵梁的总体设计，钢梁厚度约为 这取决于它们的质量，轻载货车，中型货车冲压 汽冲压约 米纵梁板的厚度。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 23- 对于我们此次的的微型客车的设计，所选用 的制造车架的材料可以采用 45钢，其屈服极限 55 = 。 梁截面特性的选择 根据材料力学的方法我们可以来计算出车架纵梁和横梁的截面系数 矩形断面取 h=60b=40度 t=4为：02z= ，其中12123003 ， 惯性矩 计算得 曲应力计算与校核 纵梁断面处的最大弯曲应力计算方法如下： M P d m a x = 材料的许用应力为 ： M P an s = 45钢的屈服极限， 由上面的计算过程了解到 ，就是计算的弯曲应力小于许用弯曲应力，满足设计要求。 因此我们在最后就选定 h=60b=40mm,t=4为最终的尺寸。另外考虑到强度问题，我们还需要设置加强板，选用 加强板厚为 4 临界弯曲应力 算和校 核 当纵梁承受力过大导致其形状发生改变时，翼缘可能会被严重损坏，下面就是我们的校核： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 24- M P 5 51 2= 上式中： E 钢对于 45 ： = ； 钢对于 45 ， ； t b 纵梁槽型断面的翼缘厚 。 带入计算得， ，取 b=40mm,t=40 以上的校核得到设计的车架满足要求。 小结： 关于这次的车架设计我们了解到：我们通过这次对车架结构的设计，其中包括很多，比如我们如何设计的纵梁和横梁，选用何种连接方式连接它们等等，从各个方面来来确定车架的结构形状。我们为了保证此次车架结构设计的科学性，合理性，我们还对车架纵梁做了很多的关于弯矩和剪力的计算，并且进行了校核，这样一来我们就可以更加的来出确定车架所使用的材料和设计的主要参数从，这样我们就可以让这次的车架设计更加的完善了。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 25- 第四章 车架的制造工艺 车架纵梁在整个车架设计中处于一个相当关键的位 置，是本次设计的关键核心件 ,车架纵梁的质量高低不仅决定了整个车架的质量 ,而且整车的质量也会受到很大的影响。我们所设计的车架不仅要适应市场经济条件下的“多品种、少批量、多批次” 的生产方式 ,而且还能够缩短我们对新产品开发生产准备周期 ,提高我们的生产效率 ,各个厂家都在积极的设计研究这种车架纵梁。 梁 我们此次所设计的纵梁为采用的为等断面的形式，而在长度上为前部直线后部向上翘起的方式，厚度为 4长 3852此我们使用机械压力机和平面数控来生产纵梁。 梁 我们所设计的横梁主要是 使用冷拔无缝钢管作为材料。横梁的长度根据需要来选择，这次选择的长度在 500 买文档