低速载货汽车车架设计【毕业论文+CAD图纸全套】

目 录 第 1 章 前言 2 第 2章 总体方案论证 3 计选型原则 3 计内容 4 第 3章 主要尺寸参数的选定 5 廓尺寸 5 第 4章 车架总成设计 7 架的结构设计 7 架的技术要求 8 第 5章 车架的设计计算 10 架的计算： 10 架载荷分析 错误 !未定义书签。 架弯曲强度的计算 错误 !未定义书签。 架扭转应力的计算 错误 !未定义书签。 参 考 文 献 错误 !未定义书签。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 第 1 章 前 言 车架 和 悬架系统 是汽车设计的重要 部分 ，因为它 们 的好坏直接关系到汽 车 各个 （操控、性能、安全、舒适 ）性能。 现代汽车绝大多数都具有作为整车 骨架的车架。汽车绝大多数部件和总成都是通过车架来固定其位置的，如发动机、传动系统、悬架、转向系统、驾驶室、货箱和有关操纵机构。车架是支撑连接汽车的各零部件，并承受来自车内、外的各种载荷， 所以在车辆总体设计中车架要有足够的强度和刚度， 以使装在其上面的有关机构之间的相对位置在汽车行驶过程中保持不变并使车身的变形最小，车架的刚度不足会引起振动和噪声，也使汽车的乘坐舒适性、操纵稳定性及某些机件的可靠 性下降。过去对车辆车架的设计与计算主要考虑静强度。 首先要满足汽车总布置的要求。汽车在复杂多边的行驶过程中，固定在车架上的各总成和部件之间不应发生干涉。汽车在崎岖不平的道路上行驶时，车架在载荷作用下可能产生扭转变形以及在纵向平面内的弯曲变形；车架布置的离地面近一些，以使汽车重心位置降低，有利于提高汽车的行驶稳定性 悬架是车架（或承载式车身）与车桥（或 车轮）之间的一切传力连接装置的总称。它的功用是把路面作用于车轮上的垂直反力（支撑力）、纵向反力（驱动力和制动力）和侧向反力以及这些反力所造成的力矩传递到车架（或承载式车身）上，以 保证汽 车的正常行驶。在进行设计时，要满足以下几点要求： a规范合理的型式和尺寸选择，结构和布置合理。 b保证整车良好的平顺性能。 c工作可靠，结构简单，装卸方便，便于维修、调整。 d尽量使用通用件，以便降低制造成本。 e在保证功能和强度的要求下，尽量减小整备质量。 目前 ， 农 用运输车 不能满足 “ 三农 ” 市场需求，突出表现为一般产 品生产能力过剩，技术水平低，质量和维修服务水平差， 价格较高， 而市场急需的 高质量经济型 产品不能满足需求。 结合生产实际 ，在农用运输车基础上对低速载货汽车车架及悬架系统进行了设计。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 第 2 章 总体方案论证 计选型原则 架的设计方案 根据纵梁的结构特点，车架可分为以下几种方案： a周边式车架，用于中级以上的轿车； b 一些轿车所采用； c梯形车架，梯形车架是由两根相互平行的纵梁和若干根横梁组成。其弯曲刚度较大，而当承受扭矩时，各部分同时产生弯曲和扭转。其优点是便于安装车身、车箱 和布置其他总成，易于汽车的改装和变型，因此被广泛地用在载货汽车、越野汽车、特种车辆和用货车底盘改装的大客车上； d计量式车架； e综合式车架； 结合生产实际及设计要求，选用方案 c 架的设计方案 a前轮和后轮均采用非独立悬架； b前轮采用独立悬架，后轮采用非独立悬架； c前后轮均采用独立悬架； 非独立悬架的结构特点是，左右车轮用一根整体轴连接再经过悬架与车架（或车身）连接；独立悬架的结构特点是左右车轮通过各自的悬架与车架（车身）连接。 结合生产实际及设计要求，选用方案 a。 由于是载货汽 车，前后悬架均采用纵置半椭圆形钢板弹簧，当采用纵置钢板弹簧作弹性元件时，它兼起导向装置作用。缓冲块用来减轻车轴对车架（或车身）的直接冲撞，防止弹性元件产生过大的变形。装有横向稳定器的汽车，能减少转弯行驶时车身的侧倾角和横向角振动。 体设计方案 综合上述两方案确定了整体设计方案：梯形车架和前后悬架均采用纵置半椭圆形钢板弹簧非独立悬架。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 计内容 a参与总体设计； b车架、悬架结构型式分析和主要参数的确定； c车架、悬架结构设计。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 第 3 章 主要尺寸 参数的选定 廓尺寸 载质量500 整备质量0m / 0m 称为汽车的整备质量利用系数0m 。它表明单位汽车整备质量所承受的汽车装载质量。参考国内外同类型同级别的汽车整备质量利用系数和查汽车设计表 2以： 1 8 7 5 0 在轻型载货汽车之列 ,所以满足设计要求取0m 3 载质量a 3 5 0 00 架宽度 车架宽度是指左右纵梁腹板外侧面之间的宽度。在总体设计中，整车宽度确定后，车架前后部分宽度就可以根据前轮最大转向角、轮距、钢板弹簧片宽、装在车架内侧的发动机外廓宽度及悬置等尺寸确定。从提高整车的横向稳定性以及减小车架纵梁外侧装置件的悬伸长度来看，车架尽量宽些，同时前后部分宽度应相等。以便简化制造工艺和避免纵梁宽度变化处产生应力集中。由（汽车设计）表 2 25取的车架宽 860 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 距 L 由总体设计取轴距 2800 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 第 4 章 车架总成设计 架的结构设计 车架是支撑、连接汽车备总成的零部件，并承受来自车内外的各种载荷的基础构件。传统的梯形车架由于其所起到的缓冲、隔振、降低噪声、延长车身使用寿命等特点及生产上的继承性、工艺性等原因仍广泛应用在大型挂车上。货车车架应具有足够的强度和适当的刚度。同时要求其质量尽可能小。此外，车架应布置得离地面近一些，以降低整车重心位置，有利于提高汽车行驶的稳定性 。 梁形式的确定 纵梁是车架的主要承载部件，在汽车行驶中受较大的弯曲应力。车架纵梁根据截面形状分有工字梁和槽形梁 。由于槽形梁具有强度高、工艺简单等特点，因此在载货汽车设计中选用槽形梁结构。另外为了满足低速载货汽车使用性能的要求，纵梁采用直线形结构。这样既可降低纵梁的高度，减轻整车自身重量，降低成本，亦可保证强度。 材料选用 166塑性 ,可焊性方面能较好地满足刚结构，是应用最广泛的低合金钢，综合机械性能良好 ,正火可提高塑性，韧性及冷压成型性能 。 梁形式的确定 横梁是车架中用来连接左、右纵梁，构成车架的主要构件。横梁本身的抗扭性能的好坏及其分布，直接影响着纵梁的内应力大小及其 分布 合理设计横梁，可以保证车架具有足够的扭转刚度。 从早期通过试验所得出的一些结论可以看出，若加大横梁的扭转刚度，可以提高整个车架的扭转刚度，但与该横梁连接处的纵梁的扭转应力会加大；如果不加大 横梁，而是在两根横梁间再增加横梁，其结果是增加了车架的扭转刚度，同时还降低了与横梁连接处的纵梁扭转应力 在横梁上往往要安装汽车上的一些主要部件和总成，所以横梁形状以及在纵梁上的位置应满足安装上的需要。横、纵梁的断面形状、横梁的数量以及两者之间的连接方式，对车机架的扭转刚度有大的影响。 纵、横梁材料的选用有以下 三种：车架 A：箱型纵梁、管型横梁，横、纵梁间采用焊接连接，扭转刚度最大。车架 B：槽型纵梁、 槽 型横梁，横、纵梁间采用铆接连接，扭转刚度适中。车架 C：槽型纵梁、工字型横梁，横、纵梁间采用买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 铆接连接，扭转刚度最小。 从以上三种车架的对比可以看出： 低速载货汽车应该选用车架 B。 本设计共有六根横梁，有前横梁，第二横梁，第三横梁，第四横梁，第五横梁，第六横梁 。 梁与横梁的连接 轿车车架的纵、横梁采用焊接方式连接，而货车则多以铆钉连接（见下图）。铆钉连接具有一定弹性，有利于消除峰值应力，改善应力状况，这对于要求有一定 扭转弹性的货车车架有重要意义。 图 4架 铆接 示 意 图 铆接设计注意事项： d； 铆钉交错排列； 架的技术要求 60 02 ， 而在车架前横梁及转向器范围内应为 860 。 不平度在全长上不大于 在转向器固定处，该表面与纵梁侧面的垂直度应不大于 驶买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 室后支点与前支点高度差为 10 。 右对称的前后钢板弹簧支架及吊耳支架其销孔中心线应在同一直线上，且与车架中心线垂直，偏差不大于 1000： 右对称支架的相对位置尺寸应符合要求。 接面的直径应不小于铆钉直径的 具有正确形状不允许有倾斜，呲牙等缺陷，铆接后的铆钉头 和铆钉中心线的不同轴度应不大于 后零件上不得有裂缝，若有裂缝须更换重铆。 g. 车架总成车架第二横梁连接的螺母应装置于车架的内部。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 第 5 章 车架的设计计算 架的计算： 梁弯曲应力 弯矩 于载重汽车，可假定空车簧上重量 重 车时簧上负荷 4 3/0 图 5由上图得： 22 2 （ 5 )(4 s 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 )(4)( 212222 e )( 222221 （ 5 /2 1 （ 5 a=625b=800