车架计算

XXX车架强度计算报告现根据需要，对XXXX车架结构进行调整，对比调整前后的结构状态，进行车架强度计算。

根据协议要求，需保证更改后车架的强度满足安全使用要求，同时在支腿工作时，车架的变形量不大于6mm。

一、模型的建立鉴于UG软件不但具有很强的建模能力，而且还具有很强的数值运算能力和高效的求解技术，本车架利用UGNX8.0建立物理模型后，直接从UG建模模块切换至CAE模块进行有限元网格划分、边界条件加载、NASTRAN求解器求解等工作，从而避免了不同软件模型之间传递的失真问题。

1. 车架的物理模型整个车架由主纵梁、主横梁、支腿、座圈和支架等几部分组成。

保证各个零件之间的相对位置，并且保证它们的联结关系。

车架变更前后的物理模型见图1。

图1a 图1b图1 车架更改前后物理模型2. 车架的约束主要考虑上装工作时车架的实际工作情况，可以假定支腿的四个端面为固定面，因此将这四个面上的所有点的自由度全部进行约束，即约束所有点的六个自由度。

3. 车架的载荷加载根据车架各主要部件的位置，将驾驶室、发动机、变速箱、分动器、油箱等总成的载荷按实际重量加载在车架上，并将16吨的上装载荷加载在座圈三个垫块上，载荷安全系数取3，如图2所示。

图2 模型的边界条件及加载4. 车架的网格划分对车架进行网格划分，为提高计算精度，对座圈等关键位置网格细分，见图3.图3 座圈位置网格细分二、计算结果1. 更改前后车架强度图4(a) 更改前图4(b) 更改后图4更改前后车架等效应力云图局部位置应力强度对比见图5、6、7：图5(a) 更改前图5更改前后座圈等效应力云图图6(a) 更改前图6更改前后后纵梁等效应力云图图7(a) 更改前图7(b) 更改后图7更改前后前支腿支架等效应力云图2. 更改前后车架位移图8(a) 更改前图8(b) 更改后图8车架更改前后位移量云图3. 计算结果（1）通过计算对比了车架更改前后，车架、座圈、后纵梁及支腿支架等位置的应力状况，发现这些部位在后纵梁加长250mm后，应力极值变大，而极值出现的部位基本不变。

车架受力分析基础一、对车架整车的受力要求二、车架的受力情况具体分析三、车架的结构分析1.车架的基本结构形式2.车架宽度的确定3.纵梁的形式、主参数的选择4.车架的横梁及结构形式5.车架的连接方式及特点6.载货车辆采用铆接车架的优点四、车架的计算1.简单强度计算分析2.简单刚度计算分析3.CAE综合分析五、附表2000年7月1日一、整车对车架的要求车架是整车各总成的安装基体，对它有以下要求：1.有足够的强度。

要求受复杂的各种载荷而不破坏。

要有足够的疲劳强度，在大修里程内不发生疲劳破坏。

2.要有足够的弯曲刚度。

保证整车在复杂的受力条件下，固定在车架上的各总成不会因车架的变形而早期损坏或失去正常工作能力。

3.要有足够的扭转刚度。

当汽车行使在不平的路面上时，为了保证汽车对路面不平度的适应性，提高汽车的平顺性和通过能力，要求车架具有合适的扭转刚度。

对载货汽车，具体要求如下：3.1车架前端到驾驶室后围这一段车架的扭转刚度较高，因为这一段装有前悬架和方向机，如刚度弱而使车架产生扭转变形，势必会影响转向几何特性而导致操纵稳定性变坏。

对独立悬架的车型这一点很重要。

3.2包括后悬架在内的车架后部一段的扭转刚度也应较高，防止由于车架产生变形而影响轴转向，侧倾稳定性等。

3.3驾驶室后围到驾驶室前吊耳以前部分车架的刚度应低一些，前后的刚度较高，而大部分的变形都集中在车架中部，还可防止因应力集中而造成局部损坏现象。

4.尽量减轻质量，按等强度要求设计。

二、车架的受力情况分析1.垂直静载荷：车身、车架的自重、装在车架上个总成的载重和有效载荷（乘员和货物），该载荷使车架产生弯曲变形。

2.对称垂直动载荷：车辆在水平道路上高速行使时产生，其值取决于垂直静载荷和加速度，使车架产生弯曲变形。

3.斜对称动载荷在不平道路上行使时产生的。

前后车轮不在同一平面上，车架和车身一起歪斜，使车架发生扭转变形。

其大小与道路情况，车身、车架及车架的刚度有关。

公路车山地车自行车车架与身高尺寸的计算图解车架作为整个车子的骨架，最大程度地决定、影响了你骑行姿势的一：简正确性和舒适性，所以选择一个合适的车架是至关重要的。

寸车需明以确您所的山地尺可图单的示
i二：公式计算1. 测量大腿长度测量时最好穿骑行服，站于水平硬性地面，
并由一人辅助。

身体直立，两脚间隔约十公分。

用书本或其他类似的东西平置于裆部，并向上施加小于坐车座的适当力度，测量书本顶部至地面的距
2. 测量身长t相同，测量锁1离：姿势与步骤i
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骨之间V字槽底部至书本上端的距离：a测量臂长3. 水平站立，平伸手臂、掌心向前，测量从虎口到肋骨所在平面的距
s宽测量肩4. 离a度宽的处节关肩量测，臂两松放，立直
以上尺寸每个测量三次，取平s值均：车到你所需要的架尺寸以上根据以数据可得i*0.67-＝（（i X 0.67cm）山地车架尺寸公路车架尺寸＝公路/2+x] - et（＝[t+a）把立长度11.0）X 0.394（英寸）
（车架上lengthtop et＝effective tube ；＝山地；＝车x4 x8你所适合的曲柄长度：）”o“的s管有效长度就是第一张图中。

汽车车架是整个汽车的基体，是将汽车的主要总成和部件连接成汽车整体的金属构架,对于这种金属构架式车架，生产厂家在生产设计时应考虑结构合理,生产工艺规范，要采取一切切实可行的措施消除工艺缺陷，保证它在各种复杂的受力情况下不至于被破坏。

车架作为汽车的承载基体,为货车、中型及以下的客车、中高级和高级轿车所采用，支撑着发动机离合器、变速器、转向器、非承载式车身和货箱等所有簧上质量的有关机件，承受着传给它的各种力和力矩。

为此，车架应有足够的弯曲刚度，以使装在其上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;车架也应有足够的强度，以保证其有足够的可靠性与寿命，纵梁等主要零件在使用期内不应有严重变形和开裂。

车架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。

车架受力状态极为复杂.汽车静止时，它在悬架系统的支撑下，承受着汽车各部件及载荷的重力,引起纵梁的弯曲和偏心扭转（局部扭转）。

如汽车所处的路面不平，车架还将呈现整体扭转.汽车行驶时，载荷和汽车各部件的自身质量及其工作载荷（如驱动力、制动力和转向力等)将使车架各部件承受着不同方向、不同程度和随机变化的动载荷,车架的弯曲、偏心扭转和整体扭转将更严重,同时还会出现侧弯、菱形倾向，以及各种弯曲和扭转振动。

同时，有些装置件还可能使车架产生较大的装置载荷。

钢板经冷冲成形后，其疲劳强度要降低,静强度高、延伸率小的材料的降低幅度更大。

常用车架材料在冲压成形后的疲劳强度约为140~160Mpa。

轻型货车冲压纵梁的钢板厚度为5。

0~7.0mm，槽型断面纵梁上下翼缘的宽度尺寸约为其腹板高度尺寸的35％～40％.随着计算机技术的发展，在产品开发阶段，对车架静应力、刚度、振动模态以至动应力和碰撞安全等已可进行有限元分析，对其轻量化、使用寿命，以及振动和噪声特性也可以做出初步判断，为缩短产品开发周期创造了有利条件.当车架纵梁承受的是均匀分布的载荷时，车架强度的简化计算可按下述进行，但须做一定假设。

车架尺寸计算公式(转自车友论坛)参加自行车运动，最重要的器材莫过于您的坐骑——自行车了。

车架作为整个车子的骨架，最大程度地决定、影响了你骑行姿势的正确性和舒适性，所以选择一个合适的车架是至关重要的。

在Airborne网站上看到了度量身体个部位长度和计算车架尺寸的公式，供大家参考使用。

1. 测量大腿长度i测量时最好穿骑行服，站于水平硬性地面，并由一人辅助。

身体直立，两脚间隔约十公分。

用书本或其他类似的东西平置于裆部，并向上施加小于坐车座的适当力度，测量书本顶部至地面的距离：i2. 测量身长t姿势与步骤1相同，测量锁骨之间V字槽底部至书本上端的距离：t 3. 测量臂长a水平站立，平伸手臂、掌心向前，测量从虎口到肋骨所在平面的距离4. 测量肩宽s直立，放松两臂，测量肩关节处的宽度s以上尺寸每个测量三次，取平均值根据以上数据可以得到你所需要的车架尺寸：公路车架尺寸＝i*0.67（cm）山地车架尺寸＝(i*0.67-11.0)*0.394（英寸）把立长度＝[(t+a)/2+x]-et公路车x＝4；山地x＝8；et＝effective top tube length（车架上管有效长度就是第一张图中的“o”）你所适合的曲柄长度：腿长范围（cm）曲柄长度65cm - 70cm 165mm71cm - 76cm 170mm79cm - 81cm 172.5mm82cm - 90cm 175mm弯把宽度：（弯把的宽度是指中心至中心的长度）肩宽范围s 把宽cm38cm 38 - 4039cm 4040cm 4041cm 40 – 4242cm 4243cm 42 – 4444cm 4445cm 4446cm 44 - 46。

车架计算汽车车架是整个汽车的基体，是将汽车的主要总成和部件连接成汽车整体的金属构架，对于这种金属构架式车架，生产厂家在生产设计时应考虑结构合理，生产工艺规范，要采取一切切实可行的措施消除工艺缺陷，保证它在各种复杂的受力情况下不至于被破坏。

车架作为汽车的承载基体，为货车、中型及以下的客车、中高级和高级轿车所采用，支撑着发动机离合器、变速器、转向器、非承载式车身和货箱等所有簧上质量的有关机件，承受着传给它的各种力和力矩。

为此，车架应有足够的弯曲刚度，以使装在其上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；车架也应有足够的强度，以保证其有足够的可靠性与寿命，纵梁等主要零件在使用期内不应有严重变形和开裂。

车架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。

车架受力状态极为复杂。

汽车静止时，它在悬架系统的支撑下，承受着汽车各部件及载荷的重力，引起纵梁的弯曲和偏心扭转（局部扭转）。

如汽车所处的路面不平，车架还将呈现整体扭转。

汽车行驶时，载荷和汽车各部件的自身质量及其工作载荷（如驱动力、制动力和转向力等）将使车架各部件承受着不同方向、不同程度和随机变化的动载荷，车架的弯曲、偏心扭转和整体扭转将更严重，同时还会出现侧弯、菱形倾向，以及各种弯曲和扭转振动。

同时，有些装置件还可能使车架产生较大的装置载荷。

钢板经冷冲成形后，其疲劳强度要降低，静强度高、延伸率小的材料的降低幅度更大。

常用车架材料在冲压成形后的疲劳强度约为140~160Mpa 。

轻型货车冲压纵梁的钢板厚度为5.0~7.0mm ，槽型断面纵梁上下翼缘的宽度尺寸约为其腹板高度尺寸的35%~40%.随着计算机技术的发展，在产品开发阶段，对车架静应力、刚度、振动模态以至动应力和碰撞安全等已可进行有限元分析，对其轻量化、使用寿命，以及振动和噪声特性也可以做出初步判断，为缩短产品开发周期创造了有利条件。

当车架纵梁承受的是均匀分布的载荷时，车架强度的简化计算可按下述进行，但须做一定假设。

通用型半挂车基本高度尺寸的计算方法1、13米直梁式半挂车首先确定牵引车的牵引座上平面的离地高度（基准参数）；一般采用实测方法获得。

再确定半挂车纵梁截面高度（通过技术或用户要求选择）将以上参数确定后即可通过以下公式计算获得半挂车的悬挂高度。

首先这几个参数是不变的：车架前后高度1.（牵引中心至第二桥中心）差40mm（6×4牵引车）2.（牵引中心至第二桥中心）差90mm（6×2牵引车）；钢板弹簧（普通型10片）作用长度内的弧高60mm。

牵引座上平面的离地高度（mm）＋半挂车前鹅颈高度（mm）－半挂车纵梁截面高度（mm）－轮胎半径（mm）－车桥半径（mm）－桥上卡板厚度（mm）－钢板弹簧总厚度（mm）－钢板弹簧的弧高（60mm）－半挂车的前后倾斜高度（40mm）＝悬挂高度（mm）2、13米鹅颈式半挂车前后平台高度的确定首先确定牵引车的牵引座上平面的离地高度（基准参数）；一般采用实测方法获得。

再确定用户选择的轮胎型号将以上参数确定后即可通过以下步骤计算获得半挂车的货台高度。

首先这几个参数是不变的：吊耳（正装）高度130mm；车架前后高度1.（牵引中心至第二桥中心）差40mm（6×4牵引车）2.（牵引中心至第二桥中心）差60mm（6×2牵引车）；钢板弹簧（普通型10片）作用长度内的弧高60mm。

1、前平台高度（mm）＝牵引车的牵引座上平面离地高度（mm）＋前鹅颈高度（mm）。

2、后平台高度（mm）＝轮胎直径（mm）＋150mm（边梁圆弧下平面顶部切点至轮胎圆周顶部切点）＋边梁高度80mm~90mm（边梁圆弧顶部切点至边梁上平面）。

3、确定后平台纵梁高度（mm）＝后平台高度（mm）－（轮胎半径（mm）＋车桥半径75mm＋桥上卡板厚度20mm＋钢板弹簧总厚度130mm＋钢板弹簧的弧高60mm＋悬架吊耳高度130mm）。

4、鹅颈式半挂车前后高度差（6×4牵引车）＝前平台高度－后平台高度－40mm。

车架的载荷计算公式为车架的载荷计算公式。

车架是汽车的骨架，承担着车身、发动机、底盘等部件的重量，同时还要承受来自路面的冲击力和扭矩。

因此，车架的设计和计算是汽车工程中非常重要的一部分。

在车架设计中，载荷计算是必不可少的一环，通过合理的载荷计算可以确保车架的强度和刚度满足使用要求，同时还可以减轻车架的重量，提高汽车的燃油经济性和行驶性能。

在进行车架的载荷计算时，需要考虑以下几个方面的载荷，静载荷、动载荷和振动载荷。

静载荷是指车辆在静止状态下受到的重力和惯性力，包括车身、发动机、底盘等部件的重量，以及车辆自身的重量。

静载荷的计算可以通过简单的重力加速度公式来进行，即静载荷 = 质量×重力加速度。

在实际计算中，静载荷还需要考虑车辆的载重量、乘客和货物的重量等因素，以确保车架在静态状态下不会发生变形或破坏。

动载荷是指车辆在行驶过程中受到的各种力，包括加速度、制动力、转向力等。

动载荷的计算需要考虑车辆的加速度、速度、质量分布、路面状况等因素，以确保车架在行驶过程中不会发生疲劳破坏或失稳。

振动载荷是指车辆在行驶过程中受到的振动力，包括路面的颠簸、车辆的颠簸、发动机的振动等。

振动载荷的计算需要考虑车辆的振动频率、振幅、路面状况等因素，以确保车架在振动过程中不会发生疲劳破坏或共振现象。

在进行车架的载荷计算时，需要使用一些专业的工程计算软件，如ANSYS、ABAQUS等，通过有限元分析等方法来进行载荷计算和强度分析。

同时，还需要考虑车架的材料、结构形式、焊接工艺等因素，以确保车架的强度和刚度满足设计要求。

在实际的工程中，车架的载荷计算是一个复杂而又重要的工作。

通过合理的载荷计算，可以确保车架的强度和刚度满足使用要求，同时还可以减轻车架的重量，提高汽车的燃油经济性和行驶性能。

因此，对于汽车工程师来说，掌握车架的载荷计算方法是非常重要的，可以为汽车的设计和制造提供重要的技术支持。

总之，车架的载荷计算是汽车工程中非常重要的一环，通过合理的载荷计算可以确保车架的强度和刚度满足使用要求，同时还可以减轻车架的重量，提高汽车的燃油经济性和行驶性能。