大客车底盘车架结构的设计

摘要在客车整体结构中，车身既是承受各方向受力的承载受力单元，又是为乘客提供舒适服务的功能单元。

作为承载受力单元，车身在客车行驶过程中要承受着来自道路，乘客，车身自重及其它各种复杂载荷的共同作用。

客车式这种车身结构，它的显著特征是地板骨架和底盘车架焊接为一个整体。

通过在底盘车架左右纵梁上焊接支撑牛腿、连接板等底架构件，将车架和地板骨架通过焊接连接在一起，然后再与左/右侧车身骨架、前/后围车身骨架和顶盖骨架组焊成一个完整的车身六面体。

地板骨架和车架共同承关键词:公路客车，客车式车身，设计，有限元分析AbstractIn the bus structure, the body is bearing unit and functional unit. As bearingunit, body in the passenger car driving to pressure from roads and other variouscomplex load role. Car many important assembly components are body for thecarrier, so the body in the whole bus system occupies very important position, thestrength and stiffness of the direct influence on the bus service life and security.As a functional unit, the body should provide the driver with convenient workingenvironment, for the crew to provide comfortable riding environment, protectthem from bus when exercising vibration, noise, exhaust gas invasion and outside harsh climate; in the traffic accident, reliable body structure and occupant protection system helps to reduce the crew and pedestrian injuries caused by. Inrecent years, with the development of society and the improvement of economicKey Words:analysis Coach bus, Semi-integral body, Design, Finite element目录第1章绪论 (4)1.1研究背景 (4)1.2研究意义 (5)1.3 UG技术的发展概况 (5)1.4客车车身技术的研究现状 (6)1.5本论文的研究内容及目标 (7)第2章车身的总体设计 (8)2.1车身的总体设计方案 (8)2.2车辆布置形式 (9)2.3车身主要尺寸的确定 (9)2.4车辆质量参数的确定 (10)第3章客车车身UG建模 (12)3.1客车式长途客车车身底架建模 (13)3.2左侧骨架总成建模 (18)第四章车身结构有限元分析 (19)4.1车身模型的简化 (19)4.2车辆载荷工况分析 (19)4.2.1水平弯曲工况分析 (19)4.2.2紧急制动工况分析 (22)4.2.3极限扭转工况(右前轮悬空)分析 (24)4.2.4极限扭转工况(左前轮悬空)分析 (25)第5章 (27)论文总结 (27)第1章绪论1.1研究背景中国客车行业从上世纪70年代中期开始起步，经过40年的不断发展和国家汽车产业重点改造，通过引进国外先进技术和合资汽车企业，目前拥有自主研发新车型的能力。

摘要客车底盘的总布置设计在客车设计中具有重要作用。

本文对DD6119K客车底盘各主要部件进行总体的布置设计以及对相应的参数进行了选取和计算，在此基础上完成底盘总体布置设计。

在设计过程中，对汽车底盘布置形式进行了选择，这样就确定了轴数、驱动形式、发动机的功率与布置形式。

根据所确定的汽车底盘布置形式，考虑到商用车的舒适性及其对商用车的基本性能的要求来进行了汽车主要尺寸参数和性能参数的选取和计算，在此基础上选取并确定了底盘各部件的动力总成、减振器及转向器等。

最后参考了同类车型的底盘总布置方案来对DD6119K客车进行底盘总布置，并绘制了底盘的总布置图。

本文在底盘的设计过程中，为了保证汽车驾驶的舒适性和安全性，对转向系的运动干涉问题进行了校核。

在分析过程中采用了图解法，对转向系在向左、向右时的不同情况进行校核，并测试其合理性，最后的分析结果表明，所设计的转向机构匹配合理，切合实际。

关键词：客车；底盘；总布置；客车设计；AbstractThe layout design of a bus’ chassis plays an major role in the design of a bus. This dissertation makes a overall layout design of each main parts of the DD6119K bus’ chassis, as well as the selection and calculation of the related parameters . On the basic of this, the chassis of the overall layout design was finished. During this process, we made a choice of the form of the layout design. In this way, the number of shafts, the type of the drive, the power and arranged form of the engine were ensured. According to the arranged form of the bus and considering the comfort of a ride, and the demand of the basic function of the business bus, we made a selection and calculation of the parameters of the main size as well as the function. On the basic of this, we selected and decided the power train, shock absorber, steering gear and so on. At last, we made a layout of “DD6119K” bus’ chassis, referring to the project of the layout chassis of the same styes.On the course of the design of the chassis, in order to make sure the comfort and the safety of the automobilism, we check the interference movement of the steering system. On the course that we use the graphical method, check the different case when the steering system turn left or right. The analysis results indicate that all the design of the steering system are matching with reason and practicableness.Key words：Bus；Chassis；Layout；Bus Design；目录第1章绪论 (1)大型客车底盘概述 (1) (1)大型客车底盘设计过程 (1)本论文研究的内容 (2)第2章主要参数及各部件的确定 (4)底盘总体设计的特点和要求 (4)大型客车形式的选择 (4)大型客车主要参数的选择 (5)主要尺寸参数的确定 (5)主要质量参数的确定 (5)主要性能参数的确定 (7)发动机的选择 (9)发动机形式的选择 (9)发动机主要性能指标的选择 (10)发动机的悬置 (11)传动系统 (11)驱动桥的形式 (11)离合器的选择 (12)变速器的选择 (14)传动轴的选择 (14)行驶系统 (15)车架的形式确定 (15)悬架的形式确定 (15)轮胎的选择 (16)后桥的确定 (17)转向系统 (17)前轴的确定…………………………………………………… .18转向器选择…………………………………………………… .18转向助力装置 (18)制动系统 (19)行车制动 (20)驻车制动 (21)辅助制动装置 (21)第3章总体布置 (22)整车布置的基准线 (22)发动机的布置 (23)传动系的布置 (23)转向装置的布置 (24)悬架的布置 (25)制动系的布置 (26)踏板的布置 (26)车架总成的布置 (27)油箱和蓄电池的布置 (27)第4章运动校核 (28) (28) (28)第5章平顺性分析与悬架匹配分析 (30)客车平顺性概述 (30)客车的等效振动分析 (30)客车车身加速度的幅频特性 (31)悬架弹簧动挠度的幅频特性 (33)相对动载荷幅频特性 (34)第6章结论 (36)参考文献 (37)致谢 (38)附录Ⅰ (39)附录Ⅱ (43)第1章绪论客车底盘技术是整车技术的关键，它直接影响客车的动力性、经济性、安全性、环保性等性能，换句话来说，底盘技术的好与坏影响着用户对客车的评价，也决定了客车的质量。

客车车架结构的优化设计1、选题目的：车架是汽车各总成的安装基体，它将发动机、地盘和车身等总成连成一个有机的整体，即将各总成组成为一辆完整的汽车。

同时，车架还承受各种静载荷和动载荷。

作为汽车重要组成部分的车架则是汽车的“骨骼”，是汽车所有总成零部件“生存”的载体。

车架受力复杂，通过行走系和车身的力都作用于车架上，车架结构的好坏及载荷分配是否合理是汽车设计成功与否的关键之一。

设计合理的车架结构对汽车有着十分重要的意义。

特别对客车底盘，在设计过程中不但要考虑各总成零部件的合理布置以及其方便维修性、可靠性和工艺性，还要充分考虑最大限度地满足车身对底盘的特殊要求，如纵梁的结构、横梁和外支架（牛腿）的位置及连接方式、行李箱大小、地板高度和通道宽度、驾驶区及座椅布置、车门数量和位置等。

对同样型号的客车底盘，不同的用户对车架的要求不尽相同，甚至有较大的差异。

2、研究意义：现代汽车绝大多数都具有作为整车骨架的车架，其功用是支撑链接汽车的各零件部件，并承载来自车内外的各种载荷。

车价是整个汽车的基础，汽车绝大多数不见和总成都是通过车架来固定其未知的。

车架的结构形式首先应满足汽车总体布置要求。

当汽车在复杂的行驶过程中，固定在车架上各总成和部件之间不应该发生干涉，当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及在纵向平面内的弯曲变形，当一边车轮遇到障碍时，还可能使整个车架变成菱形。

因此，车架还应具有足够的强度和适当的刚度，同时还要求其质量尽可能的小，车架应布置的离地面近些等。

因而，如何判断车架结构的合理性及静动态特性的优劣，并对车架结构设计进行优化，是一项十分重要的工作。

客车车架的结构复杂，用经典力学方法不可能得到精确解。

特别是在设计的初期，因无法实测数据，只能依靠经验和类比设计，因而缺乏建立在力学分析基础上的科学依据。

客车车架的设计与制造是开发新车型最重要的组成部分。

由于受各种条件的限制，目前我国基本上还在沿用传统的手工计算方法和连接时的设计与制造过程。

1客车车架总成的结构客车车架按结构型式可分为三种：纵梁式、格栅式及三段式。

纵梁式车架是由贯通前后的纵梁及若干横梁、用铆接或焊接方式连接成的刚性构架。

车架构件一般用低合金钢钢板冲压而成。

格栅式车架(承载底架) 是按整车布置要求设计的空间桁架结构，一般用薄壁矩形管或薄板件焊接而成。

三段式车架由纵梁式和格栅式组合而成，即前后段为纵梁式、中间为格栅式结构。

本文将对纵梁式车架构件的冲压工艺作一些介绍。

2车架纵梁与横梁的冲压工艺客车车架的产量多为中小批量，生产中大多采用一些通用机床、工装、模具，以适应客车多品种、小批量、特殊要求多的特点。

车架构件生产常用冲压工艺有：剪板机剪切下料、冲裁、弯曲、翻边等。

根据车架构件生产的特点，冲压生产中应注意以下几个方面。

2.1剪板机剪切下料根据要求将材料剪切成毛料，下料时应注意排料。

(1) 提高材料利用率。

剪板机下料一般剪为矩形毛料，排样类型为无搭边型。

车架构件生产中合理选择材料规格、合理排样具有很高的经济效益，材料利用率可达90% 以上。

(2) 注意材料纤维方向。

车架构件材料为热轧大梁钢板，板平面方向性比较明显，即材料轧制方向与宽度方向机械性能差别较大，下料时尽量避免后道工序的弯曲线与材料轧制方向相同，应成45°或90°角。

2.2冲裁冲裁是利用冲模使材料分离的一种冲压工艺，包括切断、落料、冲孔、切口等工序。

(1) 冲裁模间隙。

由于车架构件材料厚度厚、硬度高，设计时应尽可能地加大间隙以利于提高冲模的寿命。

冲裁模间隙常采用经验公式：c= m t 来确定，式中：c——单边间隙；t——材料厚度，mm；m ——系数，与材料性能及厚度有关，车架材料一般取8%～12% ，断面质量要求不高时，可以放大到12%～18%。

(2) 冲小孔凸模。

车架构件，特别是车架纵梁上有很多各种规格的安装孔，孔径常为<615～ 30，其中多数为<1015、<1215，大批量生产时可采用冲模一次冲孔、切边，中、小批量则可采用数控冲床逐个冲裁。

（完整版）客车底盘总布置设计规范长春北车电动汽车有限公司设计规范CBD-YF-DP-GF.1 客车底盘总布置设计规范单位姓名⽇期单位姓名⽇期编制技术研发部技术研发部审核技术研发部技术研发部审核技术研发部技术研发部批准⽬录1 范围 (2)2 规范性⽂件引⽤ (2)3 术语和定义 (3)4 设计准则 (3)1 范围本标准主要介绍了客车底盘总布置的简要设计流程，规范了设计步骤，明确了底盘总布置的设计结构等。

本标准适⽤于我公司6--12⽶的⼤中型营运客车的底盘总布置设计。

2 规范性⽂件引⽤GB/T 13053-2008 客车车内尺⼨GB 12676-1999 汽车制动系统结构、性能和试验⽅法GB 17675-1999 汽车转向系基本要求GB/T 5922-2008 汽车和挂车⽓压制动装置压⼒测试连接器技术要求GB/T 6326-2005 轮胎术语及其定义GB/T 13061-1991 汽车悬架⽤空⽓弹簧橡胶⽓囊QC/T 29082-1992 汽车传动轴总成技术条件QC/T 29096-1992 汽车转向器总成台架试验⽅法QC/T 29097-1992 汽车转向器总成技术条件QC/T 293-1999 汽车半轴台架试验⽅法QC/T 294-1999 汽车半轴技术条件QC/T 299-2000 汽车动⼒转向油泵技术条件QC/T 301-1999 汽车动⼒转向动⼒缸技术条件QC/T 302-1999 汽车动⼒转向动⼒缸台架试验⽅法QC/T 303-1999 汽车动⼒转向油罐技术条件QC/T 304-1999 汽车转向拉杆接头总成台架试验⽅法QC/T 305-2013 汽车液压动⼒转向控制阀总成性能要求与试验⽅法QC/T 465-1999 汽车机械式变速器分类的术语及定义QC/T 470-1999 汽车⾃动变速器操纵装置的要求QC/T 479-1999 货车、客车制动器台架试验⽅法QC/T 483-1999 汽车前轴疲劳寿命限值QC/T 491-1999 汽车筒式减振器尺⼨系列及技术条件QC/T 494-1999 汽车前轴刚度试验⽅法QC/T 513-1999 汽车前轴台架疲劳寿命试验⽅法QC/T 523-1999 汽车传动轴总成台架试验⽅法QCT 529-2013 汽车液压动⼒转向器技术条件与试验⽅法QCT 533-1999 汽车驱动桥台架试验⽅法QCT 545-1999 汽车筒式减振器台架试验⽅法3 术语和定义上述标准中确⽴的符号、代号、术语均适⽤于本标准。

摘要车辆有较低的固有频率时，行驶平顺性好，乘坐舒适，车辆使用寿命长，同时减轻车辆对路面的破坏。

空气悬架的运用可大大降低车辆固有频率，所以本设计采用空气悬架方案。

本文综述了空气悬架的发展史，组成结构和工作原理，设计了一套大型客车的空气悬架系统。

总体方案为：前悬架采用四连杆非独立悬架结构，搭配两个空气弹簧分布在车身两侧，配合四支减振器和一个横向稳定杆工作。

后悬架也采用四连杆非独立悬架结构，搭配四个空气弹簧固定在悬架的C型梁上，同时配合四支减振器工作。

设计计算了空气弹簧，减振器横向稳定器，选择了适合的导向机构并采用CAD制图。

校核表明设计方案达到了预期的低频率，整车侧倾角也在要求范围内，较为合理。

关键词：大型客车；空气悬架；空气弹簧；设计ABSTRACTWith lower natural frequency vehicles will be driven more comfort, a long service life will be given to the vehicle and also the damage to road from the vehicle will be reduced. The natural frequency of the vehicle can be greatly reduced when equipped with air-suspension system. With these benefits air-suspension is selected in this design program.The development history, structures and working principle of air-suspension in this paper is reviewed. Two air springs are located in the body sides with the four-link front suspension structure of non-independent suspension work with four shock absorbers and a stabilizer bar. Four-bar linkage is also used in the rear suspension. Four air-springs that each one is supported with a shock absorber are fixed in the C-beam.Air springs shock absorbers and a horizontal stabilizer are calculated and designed in this paper, appropriate guide mechanism is selected and AUTOCAD is used for drawings, with these methods a large bus air suspension system is designed.Checking the design program shows that the desired low-frequency has been achieved, also the vehicle roll angle is within the requirements, the whole program is reasonable.Keywords：Large buses，Air suspension，Air spring，Design目录第一章绪论 (1)1.1 空气悬架发展史 (1)1.1.1国外空气悬架的发展 (1)1.1.2国内空气悬架的发展 (2)1.2悬架概述 (2)1.2.1悬架的功能 (2)1.2.2悬架的组成 (3)1.2.3悬架的分类 (3)第二章空气悬架系统 (5)2.1高度控制阀 (5)2.2减振器 (6)2.3导向机构 (7)2.3.1纵向单臂式导向机构 (7)2.3.2A形架导向机构 (8)2.3.3四连杆式导向机构 (8)2.4横向稳定杆 (8)第三章典型客车空气悬架 (10)3.1 独立悬架 (10)3.1.1 带球头副的虚拟主销式双横臂悬架 (10)3.1.2 实体主销式双横臂悬架 (10)3.1.3 错位十字轴式虚拟主销式双横臂悬架 (11)3.2 非独立悬架 (11)3.2.1 五连杆空气悬架 (11)3.2.2 四连杆空气悬架 (12)第四章空气弹簧概述 (14)4.1空气弹簧的种类 (14)4.1.1膜式空气弹簧 (14)4.1.2囊式空气弹簧 (15)4.2空气弹簧的主要参数特点 (15)第五章空气悬架系统结构设计和计算 (16)5.1底盘参数 (16)5.1.1空气弹簧布置 (17)5.1.2导向机构选择 (17)5.2空气弹簧的计算 (18)5.3减振器的计算 (19)5.4横向稳定杆计算 (10)5.5整车侧倾角刚度校核 (21)第六章结论 (22)6.1论文总结 (22)6.2 感想 (22)致谢 (13)参考文献 (24)附录A：英文资料 (25)附录B：英文资料翻译 (31)附件：毕业论文光盘资料第一章绪论1.1空气悬架发展史1.1.1 国外空气悬架的发展在Charles Goodyear发明了橡胶硫化技术3年以后，1847年John Lewis发明了空气弹簧[1]。

设计.计算.研究炭析BFC6120L1D6窗车爲盘壽栾箱构处妥装工艺诡翟崔健（北京北方华德尼奥普兰客车股份有限公司）摘要:介绍了客车底盘前后悬架的结构及特点,从骨架落合与调平、A型臂总成及后桥总成的调正与固定、前桥模块总成的调正与固定、前后悬架气囊/减振器/横向推力杆座的调正与固定四个方面阐述了底盘悬架安装工艺流程。

关键词:客车悬架A型臂总成装配工艺Analysis on suspension structure and installation process of BFC6120L1D6bus chassis Abstract：It introduces the structure and features of front and rear suspension of bus chassis.The installation process of chassis suspension is described from four aspects:frame alignment and leveling,adjustment and fixation of A-arm assembly and rear axle assembly,alignment and fixing of front axle module assembly,and alignment and fixing of front and rear suspension airbag/damper/transverse thrust rod base.Keywords:bus,suspension,A-arm assembly,assembly technique.0引言北方客车最新开发的BFC6120L1D6公路客车是在尼奥普兰客车家族造型的基础上对车身内饰及底盘动力系统进行的技术提升,对底盘悬架结构及安装工艺未进行大的调整,主要是因为此款公路客车采用的底盘悬架结构、装配工艺在同行业内略显不同，一直被部分用户所接受，并能较大程度地保证车辆良好的行驶性能。