中重卡车架分类及区别-车架设计规范培训教程

v1.0 可编辑可修改奇瑞汽车有限公司底盘部设计指南编制：审核：批准：1、架的主要功能：车架是整个汽车的基体，汽车上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、驾驶室、货箱和有关操纵机构。

车架的功用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。

2、车架的类型：主要类型目前，汽车车架的结构形式基本上有三种：边梁式车架、中梁式车架（或称脊骨式车架）和综合式车架。

其中以边梁式车架应用最广。

边梁式车架由两根位于两边的纵梁和若干根横梁组成，用铆接法或焊接法将纵梁与横梁连接成坚固的刚性构架。

通常用低合金钢板冲压而成，断面形状一般为槽形，也有的做成Z字形或箱形断面。

其结构特点是便于安装驾驶室、车厢及一些特种装备和布置其它总成，有利于改装变型车和发展多品种汽车。

被广泛采用在载货汽车和大多数的特种汽车上。

近代轿车为了保证良好的整车性能，尽量降低中心和有利于前后悬架的布置，把结构需要放在第一位，兼顾车架加工工艺性，所以车架形状设计的比较复杂而实用。

中梁式车架只有一根位于中央贯穿前后的纵梁，因此亦称为脊骨式车架，中梁的断面可以做成管型或箱型。

这种结构的车架有较大的扭转刚度。

使车轮有较大的运动空间，便于布置等优点因此被采用在某些轿车和货车上。

综合式车架比较复杂，应用比较广，一般轿车上使用。

车架的几种结构车架主要有以下结构形式：1．箱横梁和发动机支撑梁横梁总成支撑发动机、水箱、保证车身的扭转刚度发动机支撑梁和水箱横梁均有钢板冲压焊接而成，发动机支撑梁为封闭断面。

发动机支撑梁与车身连接处通常装有橡胶缓冲块。

材料：支撑梁上下体材料常采用为SAPH440其它BH340表面处理为电泳。

2．车架副车架带控制臂总成承受前轴载荷、支撑车身、动力总成、转向机、前悬挂、制动器等副车架、控制臂均为钢板冲压焊接而成为封闭断面。

控制臂与副车架连接处采用橡胶衬套，起到改善行驶性能和舒适性。

材料：副车架上下体材料为常采用SAPH370（370为抗拉强度）其它为SPHE、SPHC，表面处理为电泳3、纵梁发动机纵梁总成支撑动力总成1、动机纵梁总成均由钢板冲压焊接而成，为封闭断面。

车架品质知识点总结车架是整个汽车的骨架部分，是汽车的主要承载部件之一。

车架的品质直接关系到整个汽车的安全性、稳定性和使用寿命。

因此，选择一款高品质的车架对汽车的性能和使用体验具有非常重要的意义。

下面将就车架品质的相关知识点进行总结和介绍。

1. 车架的种类按材料分，车架主要有钢质车架和铝合金车架两种。

钢质车架具有强度高、成本低的特点，适用于大部分消费者的需求。

而铝合金车架则具有重量轻、耐腐蚀等优点，通常用于高端车型和跑车。

另外，还有碳纤维车架、镁合金车架等较为先进的材料，但成本较高，应用范围有限。

2. 车架的制造工艺车架的制造工艺主要包括冷冲压、热冲压、焊接等，其中冷冲压是目前应用最广泛的一种制造工艺。

冷冲压具备生产效率高、成本低的特点，能够满足大规模生产的需求。

热冲压则主要用于生产高强度、复杂形状的车架部件。

而焊接工艺则是将车架各部件焊接在一起，需要高精度和严格的工艺控制。

3. 车架的设计要素车架的设计要素包括刚性、强度、稳定性等。

刚性主要影响车辆的悬挂和转向性能，刚性越高，车辆悬挂系统的调教范围越大，操控性越好。

强度则是指车架在受力时的抗压和抗拉能力，强度越高，车辆的整体安全性和耐久性越好。

稳定性则主要体现在车辆行驶过程中对于路面的适应性和抗扭性，稳定性好的车架能够保证车辆的平稳行驶和良好的操控性。

4. 车架的检测标准车架的检测标准主要包括外观质量、尺寸偏差、焊接质量、材料硬度等方面。

外观质量主要包括表面是否有裂纹、氧化、疤痕等缺陷。

尺寸偏差则是指车架的尺寸是否符合设计要求。

焊接质量则是指焊缝的均匀性、强度等。

材料硬度则是衡量车架材料的硬度和韧性的重要指标。

5. 车架的维护保养车架的维护保养主要包括防锈处理、定期检查以及保持车架整洁等方面。

防锈处理是车架维护的关键，可以采用防锈漆、防锈蜡等方式进行防锈处理。

定期检查则包括检查车架是否有裂纹、变形等缺陷，同时也需要检查车架的连接部件是否牢固。

保持车架整洁，可以避免杂物积聚导致腐蚀，同时也可以让车架维持良好的外观。

车架的三种类型及应用车架是指汽车的骨架部分，它承担着支撑整车重量、承受各种力的作用。

根据材料和结构的不同，可以将车架分为三种类型：钢板车架、铝合金车架和碳纤维车架。

下面将分别介绍这三种车架的特点及其应用。

钢板车架是最常见的一种车架类型，它由多个薄钢板组成，并通过焊接技术连接在一起。

钢板车架具有结构简单、强度高、刚性好等特点。

此外，钢材价格相对较低，加工工艺成熟，易于生产和维修，因此被广泛应用于市面上大部分汽车中。

钢板车架的应用范围非常广泛，从小型轿车到商用卡车再到越野车，几乎所有类型的汽车都可以使用钢板车架。

钢板车架能够承受较大的冲击力和压力，对于需要较高的强度和稳定性的汽车来说，如商用车辆和越野车，钢板车架是首选。

此外，钢板车架也常被用于经济实惠型汽车，如家用轿车和小型SUV。

铝合金车架采用铝合金材料制作，相比钢板车架，它具有更轻的重量和更好的抗腐蚀性能。

铝合金车架的优势在于其高强度与低密度的平衡，相对于钢板车架来说可以减轻车身重量，提高燃油效率。

此外，铝合金车架还具有良好的导热性，可以有效地分散车身产生的热量。

由于铝合金车架的轻量化特点，它常被应用于一些高性能、豪华品牌的汽车中，如奥迪、宝马和奔驰等。

这些汽车对于速度和驾驶体验的要求较高，采用铝合金车架可以提升整车的动力性能和操控稳定性。

此外，铝合金车架还可以应用于电动汽车领域，通过降低整车的重量，可以提高电池续航里程。

碳纤维车架采用碳纤维增强复合材料制造，具有重量轻、强度高、刚性好等优势。

相比于钢板和铝合金车架，碳纤维车架具有更好的优势，是目前最先进的车架技术之一。

碳纤维车架的制作过程较为复杂，需要较高的技术和设备，因此制造成本较高。

碳纤维车架最大的特点就是轻量化，相对于钢板车架，它可以减轻汽车的重量，提升燃油效率和动力性能。

此外，碳纤维车架还具有很高的抗腐蚀性能和优异的减震效果，能够带来更舒适的驾乘体验。

然而，碳纤维车架的制造成本较高，对于大规模生产汽车来说仍然面临一定的挑战。

重型商用车车架纵梁制造技术的研究与应用一、前言近几年，随着我国西部大开发和整体国民经济的快速发展及高速公路通车里程的不断增加，重型商用车出现俏销局面，由于国内汽车制造厂一直以生产中型车和轻型车为主，面对新的机遇，各制造厂家积极调整产品结构，以适应市场的变化。

生产重型车首先要解决的是底盘问题，底盘中，车架纵梁是关键的零件之一，是制约车架总成质量和能力的瓶颈。

我公司作为国内主要三大重型商用车生产厂之一，近两年也推出多种市场热销的重型车，这些新车型的车架纵梁都是全新结构设计，复杂程度及加工难度比以往车架纵梁都大，而且原有模具加工无法利用。

在这些新车型车架纵梁的生产准备过程中，如采用常规工艺和常规模具设计方案，不仅不能适应目前市场经济条件下的“多品种、小批量、多批次”的生产方式，而且投入成本很高，准备周期也很长，难以适应产品和市场的变化。

在参考国内、外纵梁制造技术和结合自身实际情况的基础上，我们将柔性化制造技术作为目标，一次规划，分期实施具体项目，逐步形成具有企业特色的车架纵梁柔性化制造体系。

二、重型商用车车架纵梁的产品特征重型商用车车架纵梁普遍采用双梁结构，纵梁与加强梁料厚匹配目前国内主要有：“7+5”、“7+7”、“8+5”、“8+7”等几种。

与中型商用车车架纵梁相比，主要变化是“加强、加长、加宽”等，产品特征如下：材料：高强度钢板16MnL，抗拉强度σb在510~610MPa，甚至更高。

结构：双大梁结构，即纵梁+加强梁料厚：纵梁：7.0mm，8.0mm加强梁：5.0mm，7.0mm断面尺寸：280mm，300mm，甚至更大长度：5600~11500mm车架宽度: 780~850mm纵梁和横梁连接方式：国内产品以翼面连接为主，采用铆钉铆接。

国外产品以腹面连接为主，采用高强度螺栓连接。

纵梁类型：通常有以下几种类型（见图一）断面形式纵梁形式备注等断面直线式多数变断面直线式等断面前段弯曲式装配大发动机变断面前段弯曲式装配大发动机三、国内外车架纵梁目前的制造技术概况（一）传统的冲压模具制造技术1、工艺和设备特点采用冲压模具制造纵梁是一种传统的制造工艺，工艺特点是生产效率高、质量稳定，适用于单一品种的大批量生产。

第16卷　增刊3 广西工学院学报 V ol.16　Sup3 2005年10月　JO U RN A L OF GU AN G XI U N IV ERSIT Y OF T ECHNO L OG Y Oct.2005文章编号:1004-6410(2005)S3-0013-04重型汽车车架结构设计机械工程及自动化(汽车方向)　011班　2001022132　黄　文指导教师:沈光烈摘　要:本设计是重型汽车车架结构设计。

设计的内容包括:车架结构形式的确定,即采用“前宽后窄”的边梁式形式;纵梁的设计,即采用双层槽钢;纵梁截面的设计;横梁的布置;纵梁与横梁的固定及联接;横梁的设计;加强板的布置位置及其端头的设计等。

设计的方法为传统的方法,即运用材料力学进行计算。

设计计算包括:弯曲强度计算时的基本假设;计算中心支座反作用力;纵梁的剪力和弯矩计算;纵梁的断面特性计算;弯曲应力计算。

文中谈到了车架的概况、车架的功用和要求、车架材料的确定、铆接工艺、焊接工艺等等。

关　键　词:重型汽车;车架;结构设计Abstract:T his design is the structur e of an automo bile design.T he co ntent of the design includes:a str ucture of car fo rm settled,the side beam type form of the adoption“ex-br eadth and behind nar row”;the desig n of the v ertical beam;double-layer v-iron beam of adoption;the desig n of the vertical beam of cuts face;the horizo ntal beam ar rang ing;fix ing and co nnecting the vertical beam w ith the horizontal beam;the design o f the hor izontal beam;Streng thening the knothole position arranging and design of the head,etc.T he method of desig n is a traditional metho d,that is,using the material m echanics to car ry on the calculation.T he desig n o f the calculation includes:the benting strength calculation ho ur of basic assum ption;the reco il of for ce;the com puting center;the vertical beam shear and the bending for ce calculation;the cro ss section characteristic calculation of the vertical beam;flectio n dint calculation.T he paper talks about the general situatio n,the effect and requests,a material r eally settled,the rivet jo int craft,the w elding craft,the dr awing pack craft,etc.Key words:heavy autom obile;frame o f autom obile;desig n of str ucture引言车架是汽车各总成的安装基体,它将发动机、底盘和车身等总成连一个有机的整体,即将各总成组成为一辆完整的汽车;同时,车架还承受汽车各总成的质量和有效载荷,并承受汽车行驶时所产生的各种力和力矩,即车架要承受各种静载和动载。

车架的分类一、前言车架是自行车的重要组成部分，它承载着整个自行车的重量和力量。

不同类型的自行车需要不同类型的车架来满足其特定需求。

本文将介绍常见的几种车架分类。

二、按材料分类1. 钢质车架钢质车架是最古老也是最常见的一种车架材料。

它具有良好的强度和韧性，能够承受较大的压力和冲击。

但相对于其他材料而言，钢质车架比较重且容易生锈。

2. 铝合金车架铝合金车架是目前最流行的一种材料，它具有优异的强度和刚性，并且相对轻便。

此外，铝合金还具有抗氧化和防腐蚀等优点。

3. 碳纤维复合材料车架碳纤维复合材料车架是目前最轻、最坚固、最昂贵的一种材料。

它由高强度碳纤维和环氧树脂组成，具有出色的刚性和抗拉强度，并且可以根据需要进行设计和制造。

4. 钛合金车架钛合金车架是一种高档材料，它具有优异的强度、刚性和耐腐蚀性能。

此外，钛合金还有很好的抗疲劳性能，可以满足长时间骑行的需求。

但是，钛合金车架价格昂贵。

三、按结构分类1. 刚性车架刚性车架主要用于竞速自行车或者公路自行车上，它们需要具有高刚性和高效率。

这种类型的车架通常由铝合金或碳纤维制成，其设计目的是为了最大限度地减少重量并提高传输效率。

2. 弹性车架弹性车架主要用于山地自行车或休闲自行车上。

这种类型的车架通常由钢或铝制成，其设计目的是为了提供更舒适的骑行体验，并减少对身体的冲击。

3. 双悬挂车架双悬挂车架是一种专门用于山地自行车上的结构。

它具有前后双悬挂系统，可以提供更好的抗震和缓冲效果。

此外，双悬挂系统还可以提高车辆的稳定性和控制性能。

4. 折叠车架折叠车架是一种特殊的车架结构，它通常用于便携式自行车或折叠自行车上。

这种类型的车架设计非常紧凑，可以在不占用太多空间的情况下进行存储和携带。

四、按形状分类1. 三角形车架三角形车架是最常见的一种形状，它由上管、下管和后部支撑组成。

这种类型的车架结构简单、刚性好，并且具有良好的稳定性和控制性能。

2. 矩形管车架矩形管车架是一种比较罕见的结构，它由矩形截面管组成。

摘要本设计课题是关于中型载货汽车的车架设计。

所设计的车架结构形式是前后等宽的边梁式车架，其中纵梁和横梁的截面形状都采用槽型，纵梁与横梁通过铆钉连接。

本说明书涉及了现阶段载货汽车技术的发展趋势，以及国内外载货汽车车架的发展状况；说明书还详细阐明了中型载货汽车的方案论证：车架的设计要求、车架结构的确定、车架宽度的确定、车架纵梁形式的确定、车架横梁形式的确定、车架纵梁与横梁连接形式的确定、车架的受载分析以及车架的强度计算。

在计算时把车架简化成为一个位于支座上的静定结构，然后，用材料力学的知识对本车架进行强度计算，并且在满足应力要求的条件下来确定车架纵梁的断面尺寸。

关键词：中型货车、车架、设计AbstractThis design issue is about the frame of medium-sized truck. The frame structure designed is the side frame with the beam width, in which the shape of longitudinal and cross-section beams are slot, rails and beams are connected by rivets .This paper involves in lately the technology development trend of truck as well as the domestic and foreign truck frame development; This paper also expose in detail the medium-sized truck with scheme demonstration :the requirement of frame design、determination of frame structure、determination of frame width 、determination of stringer form 、determination of beams form、the connection form of beams 、analysis of load the frame suffers and the strength calculation .The frame will be simplified as a stable objective when calculating, and then calculate the strength with mechanics materials knowledge and determine the size of the frame rails with the precondition that it meets the requirement of stress.Key words: medium-sized trucks, trailers, design目录第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 国外货车技术的发展趋势 (1)1.3 车架的发展 (2)第2章方案论证 (4)2.1 参考车型及其参数 (4)2.2 车架设计的技术要求 (4)2.3 车架结构的确定 (5)第3章车架的设计 (9)3.1 车架的结构形式的设计 (9)3.2 车架的受载分析 (13)3.3 弯曲强度计算时的基本假设 (14)3.4 纵梁的弯矩和剪力的计算 (15)第4章车架的制造工艺 (21)4.1 车架梁的制造工艺 (21)4.2 车架的铆接工艺 (23)4.3 涂装工艺 (24)结束语 (25)参考文献 (26)致谢 (27)附录 (28)第1章绪论1.1 课题背景车架是汽车各总成的安装基体，它将发动机、底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。

汽车车架知识概述汽车车架知识讲解一般汽车车身分为承载式车身和非承载式车身。

对于底盘来讲，区分两者最主要的地方应该就是是否有车架。

承载式车身无需车架，只采用副车架起传力和连接的作用。

而非承载式车架则必须有车架做为承载装置。

一、车架概述1.1车架的类型:广义的车架包括两大类，我们所说的车架一般指下面的1类。

(1)传统式车架:采用非承载式车身，应用于货车、越野车等;(2)承载式车身:主要用于轿车，承载式车身兼起车架作用。

1.2车架的分类:车架可以分为三类 :1、边梁式车架:边梁式车架由两根位于两边的纵梁和若干根横梁组成，用铆接法或焊接法将纵梁与横梁连接成坚固的刚性构架。

2、中梁式车架：中梁式车架只有一根位于中央贯穿前后的纵梁，因此亦称为脊梁式车架。

3、综合式车架：车架前部是边梁式，而后部是中梁式，这种车架称为综合式车架（也称复合式车架）。

它同时具有中梁式和边梁式车架的特点。

1.3车架的发展：二、车架结构设计车架在结构布置上应达到合理的目标，何为合理？所谓的合理就是在满足车架自身有足够的强度、刚度的要求及整车布置要求的前提下，达到便于安装和拆卸。

车架结构是否关键需要从两方面分析，即车架自身关键结构强度、刚度和底盘件辅助关键结构的功能。

1.车架结构的受力：要评价车架设计和结构的好坏，首先应该清楚了解的是车辆在行驶时车架所要承受的各种不同的力。

如果车架在某方面的韧性不佳，就算有再好的悬挂系统，也无法达到良好的操控表现。

而车架在实际环境下要面对4种压力。

a.负载弯曲：部分汽车的悬挂重量，是由车架承受的，通过轮轴传到地面。

而这个压力，主要会集中在轴距的中心点。

因此车架底部的纵梁和横梁一般都要求较强的强度。

如下图，利用CAE的分析手段来计算的车架弯曲刚度计算工况：b. 非水平扭动：当前后对角车轮遇到道路上的不平而滚动，车架的梁柱便要承受这个纵向扭曲压力,情况就好象要你将一块塑料片扭曲成螺旋形一样。

c．横向弯曲：所谓横向弯曲，就是汽车在入弯时重量的惯性（即离心力）会使车身产生向弯外甩的倾向，而轮胎的抓着力会和路面形成反作用力，两股相对的压力将车架横向扭曲。

车架分类及设计车架分类及设计1 车架分类（根据纵梁的特点）特点有两根纵梁和若干根横梁组成，抗弯强度较大，零件安装紧固，方便（货车及中，轻，微型客车常用）。

1.2 周边式车架特点车架中部加宽，不设横梁，降低地板高度，增加客室空间，架构简单，质量小而且易于制造，（大型轿车常用）。

1.3 脊梁式车架特点扭转刚度很大。

（货车和轿车）1.4 衍架式车架特点刚度大，质量小，不易于制造（赛车常用）。

2 主车架的设计2.1 这车架承载状况静载荷是汽车在静止状态下，悬架弹簧以上的载荷。

对称垂直动载荷是汽车在平坦道路上高速行驶时产生的，其大小与垂直振动加速度有关，还与车架上静载荷的大小和分布有关，这种载荷式车架产生弯曲变形。

当汽车在凹凸不平的道路上行驶时，汽车前后轮也不再一个平面，斜对称动载荷使车架连同车身一起歪斜，其大小程度取决于大陆的不平度和车架，悬架的刚度大小，这种载荷使车架产生扭曲变形。

还有其他的载荷，汽车制动或加速时使载荷移动，转弯时会产生侧向惯性力，使安装在车架上不同位置的零部件产生局部的扭曲力。

2.2 主车架设计不同类型的车载荷分布不同，下面就混凝土搅拌运输车承载状况及罐体设计特点，设计主车架形式如图一所示。

该车架设计特点：车架前端到驾驶室后围做成刚性较强的结构形式，以保证悬架和转向器的操纵的稳定性；考虑后悬架附近受弯曲，扭曲作用最大，纵梁内衬梁内设计加强L 板，后桥处设计背靠横梁连接，以保证车架后部足够的刚性和强度；车架后悬架支撑处之前到驾驶室后端面车架横梁在足够强度下尽量减少，以保证该部位具有一定限度的桡曲性。

2.3 副车架设计混凝土搅拌运输车副车架与主车架的连接一般采用刚性连接。

副车架在设计中应考虑自身结构、刚性分布等，要尽量符合主车架在承载状况下的变形规律，使副车架顺应主车架的扭曲，达到主、副车架的刚性尽量匹配合理(如图2) 。

3 车架强度校核在实际使用状况下车架受力比较复杂，在车架初始设计时，一般对车架强度校核简化为对车架纵梁进行弯曲强度校核。