【《骨架参数确定及结构形式设计案例》2900字】

骨架参数确定及结构形式设计案例目录TOC\o"1-3"\h\u4679骨架参数确定及结构形式设计 1263751.1骨架设计依据 1247351.1.1骨架设计原则与主要参数 1136931.1.2车身骨架材料 1139201.2骨架结构形式分析 2102251.2.1左右侧围骨架设计 2241951.2.2顶盖骨架 484941.2.3前围骨架 4198281.2.4后围骨架 51.1骨架设计依据1.1.1骨架设计原则与主要参数根据客车市场现有的大型客车现有参数为基础。长×宽×高12000×2500×3208㎜轴距/前悬/后悬6000/2580/3420㎜前轮距/后轮距2160/1815㎜乘客门宽度1380㎜最小离地间隙180㎜表3-1-11.1.2车身骨架材料现如今Q235A或20#优质碳素钢是骨架材料制造通常首选，钢或铝材料是大多数骨架选择。而钢、镀锌钢、合金铝、玻璃钢、工程塑料主要是车身蒙皮材料选用，车身侧面蒙皮是使用扩展张力预应力组件焊接工艺或扩展张力预应力胶粘剂焊接工艺进行组装和焊接的，而前、后围的弧面与平面被焊接、对接或粘合在一起。客车的前后、轮罩、行李箱门，保险杠和其他材料均由玻璃钢蒙皮制成。从经济因素考虑及出发两者力学性能类似的，本设计采用Q235A碳素结构钢做为骨架材料。薄壁式横向杆件的刚度横向流体截面和杆件形状对其流体横向杆件截面的力矩特性刚度具有非常重要的相互影响，与杆件刚度特性相关的流体横向杆件截面力矩特性主要分为是弯曲惯性矩和横向扭转惯性矩。薄壁式的拉杆件根据使用截面的整体形态，可以将其划分区别为内外封闭式和内外开口型两类，它们的根据截面整体形态和结构特征也可以具有较大的性质区别。在两种材料的横截面积及壁厚都始终保持这个一定量级的无变化时，封闭开口整体截面最大抗弯能力性能比闭口整体截面好一些，但是封开闭口整体截面的最大扭力惯性矩却可能要比一般封闭开口截面还要更大一些。因此，从有效地提高整个汽车的体积和构件在扭转时的刚度角度出发，宜多选择闭口式的截面，但是也有可能需要综合考虑到构成这一截面所带来的其他影响因素,如结构的功能、相互之间的配合关系以及汽车的制造技术等等。所以，在现实中的车身上骨架结构部分的横截面形态往往都是比较复杂的。1.2骨架结构形式分析将骨架分为五个主要部分是在骨架设计阶段需要解决的问题。根据骨架的结构，根据车体形状，焊接工艺，变形控制等要求，将车架分为五个主要部分：左右侧围骨架、顶盖骨架、前后围骨架。因为车身骨架的结构形式不同，可以多种划分骨架的五大片形式，但是无论哪种划分形式都需要适应当前的技术水平。1.2.1左右侧围骨架设计本文章目的要到达整车强度和刚度标准。设计左右时，无论车身主承载能力如何，都必须考虑杆的位置。骨架可以分为三类：1、根据功能要求设置，门窗柱、窗柱、门槛、门框横梁、窗户玻璃的上下横梁等。2、用于加强，如用于加固客车车顶上的垂直横梁和底架周围的横梁。3、安装配件的非承载式构件，例如，安装在前壁上的钢板用于安装汽车灯。显然，主要承载件部分杆是，首选达到强度和刚度条件，才能构成受力系统并且具有连续性和完整性。在框架结构的情况下，力传递的合理形式是允许更多构件分载，并且力传递似乎不会中断。半承载式或全承载式车身结构的有效载荷及其自身的重量和来自地面的冲击载荷，通过将下部横梁分配到立柱，车身立柱上的负载增加，同时，它承受悬架支撑的反作用力并形成危险区域。由于过桥区域的受力特性以及该部件相对于整车的相对较弱的刚度，导致桥区域的变形增加，意外现象例如松动的铆钉和蒙皮鼓动等。因此，有必要注意桥部的立柱悬挂，我使用的方法是在梁上使用使用斜撑，以在裙边柱和窗柱之间分配力。右侧的乘客座椅门框减少了右侧框架的连续性，门框刚度不够满足，因此，在两种常见的主要工作条件下弯曲和扭曲，车身骨架的最大应力点集中在右侧围的上角和门附近一些窗户柱的上角和下角。由于上述工作条件，扭转工作条件变得越来越严重。这种设计在右侧面围上打开了两个乘客门，结果客车右侧围上的骨架比左侧围的骨架复杂。确保左侧围与右侧围相对应对接。图3-1右侧围骨架第一，根据底架外伸梁的位置确定裙部立柱的位置，基于此请尝试将其安装到窗户的柱子上对齐以形成一个受力封闭环。50×50×1.75㎜的矩形管用于裙部立柱。门柱上的受力比较大，因此，门的立柱应为断面尺寸较大的矩形钢选60×50×2㎜。前门的宽度根据总体布局要求选用1380㎜，关于与前围的连接，使用50×50×2mm的型材与前围的右柱焊接。把窗立柱的断面尺寸选择为70×50×2㎜，侧窗的沿梁必须焊接到顶盖，腰梁是钢制侧架结构的主要承载单元，涉及到车身设计及工艺制造的综合性，所以它们的断面尺寸应该>50×50×2mm。前后轮拱柱的位置应考虑到车轮因素，左、右轮拱柱和轮拱的上梁应尽可能靠近总布置布置的轮壑。斜撑应放置在窗户的下梁和地板梁之间，以增加强度。斜撑的断面尺寸为50×50×2mm。图3-2左侧围骨架对比左侧围比右侧围设计简单一点,无需另打乘客或驾驶员的门。左侧围的主要考虑因素是它与右侧围的对应关系。左侧围上的第一立柱到前围的左立柱焊接选择50×40×2mm,该曲线与前围左支柱的曲线相同。在左侧围上的前轮拱和后轮拱柱的位置与在右侧围上的前轮拱和后轮拱柱的位置相对应,截面尺寸选择为50×40×2mm。左侧围上的前后拱形梁的位置应与右侧围的位置相对应,截面尺寸也选择为50×50×2mm。因为轮拱柱之间的距离较远,所以添加上斜撑,则横截面尺寸挑选为50×50×2mm,侧窗玻璃的上侧梁和腰梁是钢制侧架结构的主要承载单元,与右侧围一样，横截面尺寸应选50×50×2mm。1.2.2顶盖骨架图3-3顶盖骨架顶盖的设计比较的复杂。安装在顶盖零件较多，主要基于剪切变形，力不是很大，为了焊接方便，顶盖选择50×50×2mm矩形管，满足了强度和刚度基本要求，它们曲线与汽车顶部的曲线相同。在车顶上安装安全出口，截面积选定为600×600mm，安全出口在中央。另外，考虑到整个纵梁是做为前后的相通的梁，因此切断了横梁。1.2.3前围骨架图3-4前围骨架前围的左支柱和右支柱必须焊接到左侧围和右侧围骨架上的第一支柱。由于施加在这两个支柱上的力很大，选择50×40×2mm作为截面尺寸，这些曲线对应于前窗玻璃上的曲线。前围横梁高度取决于前灯和乘用车灯的高度，略低于大灯底部边缘的高度，窗玻璃的下沿梁与前围的下横梁之间的距离应能够放置灯和照明设备，并且横截面尺寸应为50×50×2mm。为了增加梁1与挡风玻璃下梁和前壁下梁之间的结构强度应放置短立柱，短立柱的截面尺寸应选择为50×50×2mm。挡风玻璃的下沿梁与前围的下横梁之间的短立柱应根据前照灯的宽度确定，并应安装钢板以安装灯。对于横梁和挡风玻璃底部边缘之间的短支柱，应考虑刮水器的宽度和位置。1.2.4后围骨架图3-5后围骨架分析总体布局图的尾部、后，需要在尾部放置后窗，机舱门、汽车照明灯等。后围的左右立柱必须焊接到左右侧围的尾部支柱上，50×40×2mm为横截面尺寸。后窗上横梁高度高于后窗，横截面尺寸大小选择为50×50×2mm。将后壁梁放在机房门的顶部，并选择50×50×2mm的横截面尺寸。该曲线与从乘用车后部看到的曲线相同。后窗的下沿梁的位置在后窗玻璃的下边缘稍低，截面尺寸大小为50×50×2mm，后车窗的左右两侧有个根立柱，并且端面的大小选择为50×50×2mm。以上三个根横梁不断，