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微型客车车架设计

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毕业设计论文题目名称：微型客车车架设计院系名称：机电学院班级：车辆 0 7 2 学号： 200700374223 学生姓名：史晓艇指导教师：朱从云禹文涛2011年05月摘要本设计课题是关于微型客车的车架设计。

所设计的车架结构形式是前后等宽的边梁式车架，其中纵梁的截面形状采用矩形，横梁采用中空圆形。

纵梁与横梁通过焊接连接。

本说明书涉及了现阶段微型客车技术的发展趋势，以及国内外微型客车车架的发展状况；说明书还详细阐明了微型客车的方案论证：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，确定车架纵梁的断面尺寸。

关键词：微型客车、车架、建模、设计AbstractThis design issue is about the frame of minibus.The frame structure designed is the side frame with the beam width, in which the shape of longitudinal is squareness and cross-section beams is roundness, Rails and beams are connected by weld .This paper involves in lately the technology development trend of minibus as well as the domestic and foreign minibus frame development; This paper also expose in detail the minibus 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: minibus,frame, modeling, design目录1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 微型客车技术的发展趋势 (2)1.3 车架的发展 (3)2 设计方案论证 (1)2.1 参考车型以及参数 (1)2.2 车架设计的技术要求 (1)2.3 车架的轻量化 (2)2.4 车架结构的确定 (2)3 车架的设计 (7)3.1 车架结构形式的设计 (7)3.2 车架的受载分析 (10)3.3 弯曲强度计算时的基本假设 (11)3.4 纵梁的弯矩和剪力的计算 (11)4 车架的实体建模 (17)4.1 纵梁的建模 (17)4.2 后钢板弹簧支撑块的建模 (18)4.3 保险杠、元宝梁的建模 (19)4.4 其他横梁的建模 (21)4.5 车架的装配 (22)5 车架的制造工艺 (24)5.1 纵梁 (24)5.2 横梁 (24)5.3 车架的焊接工艺 (25)5.4 涂装工艺 (25)致谢 (27)参考文献 (27)1 绪论1.1 课题背景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变形最小。

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。

总体来说，采用车架与无车架结构相比有以下优点：（1）来自动力-传动系统和路面引起的振动与噪声可通过车架与车身间的橡胶垫减震，使之不易传到车身上和车厢内；（2）便于车身的变型和改装，亦可采用塑料和玻璃钢车身以及铝车身；（3）汽车底盘和车身可分别装配。

采用车架的汽车，其高度及质量都会增大，也需要有大型压力机制造，这是其缺点。

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。

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。

1.2 微型客车技术的发展趋势微型客车因其低价位和家用、营运的多用途性，深受消费者喜爱。

2005年微型客车市场在继续前几年平稳发展的同时，受环保节能法规变严和市场竞争的驱动，在品种、规格、质量及技术上均有所突破。

产品技术现状：1、发动机微型客车发动机的发展水平直接关系到微型客车的发展。

从2003年7月1日起，排放必须达到国Ⅱ标准，汽车发动机全面走向电喷化。

2006年1月1日，北京提前实施国Ⅲ标准，各汽车企业现已开始对发动机进行国Ⅲ标准匹配工作。

由于国Ⅲ标准的要求较国Ⅱ标准不仅排放限值加严，其工况等的要求也更严格，因此采用区别于国Ⅱ标准的新闭环电子控制系统和三效催化转化器来使汽车尾气达标，同时油品的质量也需提高，以保证汽车的环保性能达标。

2、安全性安全永远是汽车技术发展的焦点。

为降低汽车碰撞发生时对乘员的伤害，设计人员对微型客车的车身结构、转向机构、安全带等进行改进，同时安全气囊、ABS等装备的使用大大提高了安全性。

3、车身结构由于正面碰撞法规的实施，使车身结构的优化设计越来越受到重视。

现在的微型客车多数采用CAE高刚性安全车体，配合半长车头设计，一改传统微型客车车身单薄的设计风格，符合国家正面碰撞和尾门碰撞法规要求。

独特的加强大梁伸入前保险杠设计有效地吸收碰撞能量，车架大都采用成熟车型典型的大梁断面结构，采用横梁与纵梁的合理布局，使纵梁前部分吸收能量的能力增强。

且大多微型客车上采用的四门防撞钢梁，用来增强抵抗正面、侧面碰撞能力，同时也保证汽车受侧撞时，将力传递到A、B柱。

另外，双盒形的风窗立柱确保乘员有足够的生存空间，增加的门槛加强件组件增强了车体侧下部的刚性等，使车体侧部的安全性明显提高。

4、制动系统鼓式制动由于接触面积小、制动效果弱，而逐渐被盘式替代，现在微型客车普遍由前鼓后鼓式变为前盘后鼓式且间隙自调，制动性能更可靠。

但汽车产业的技术竞争已演变为汽车电子技术的竞争，电子技术的发展也渗透到制动系统，在新一代微型客车上已开始选配ABS系统使微型客车安全行驶得到进一步提高。

5、舒适性能舒适性能是消费者选购微型客车的主要因素。

现在的微型客车在降低车外噪声的同时，车内噪声也得到减弱，改善了驾乘环境。

车内座椅变化组合设计更能够按车主的不同需求轻松调整出多种承载空间，从而营造出比传统微型客车大40%的车内空间，乘坐人数也可以灵活控制在5～8人不等。

而微型客车现也可选装后装饰杠、铝轮辋、双蒸空调或顶置空调，第二排可选装2座式或3座式座椅等。

发展趋势：1、微型车企业将加快国际化进程随着国内各微型车厂家产能的扩张，竞争的加剧，各微型车厂将目标市场转向了国际市场。

目前在国外市场出口第三世界国家的微型车量也会有较大增长空间，比如东风渝安去年出口量大约占到总量的15%，今年占到20%（生产10万辆，出口2万辆），预计随着企业的发展，出口所占比例将进一步加大。

2、新能源微型汽车即将得到发展随着国际油价的持续走高和环保要求的升级，新能源微型车以其低能耗，低污染越来越受到厂家的青睐。

目前长安公司已经开发出天然气微型车，相信在不久的将来，氢能源微型车、电动微型车等其他新能源车将会陆续出现。

3、整车性能进一步提升（1）安全性。

目前市面上微型车几乎都没有配安全气囊，制动形式大多数为前盘后鼓式。

随着国家对乘用车安全性能要求的提高，微型车的安全性将大大提高，安全气囊、前后盘式制动、ABS和EBD（电子制动力分配系统）等系统将会在微型车上体现。

（2）动力性。

目前微型车发动机功率在38KW--65KW，最高车速一般为100-120Km/h，随着城乡道路的发展以及发动机性能的提升，微型车的最高车速将会达到140Km/h左右。

（3）舒适性。

随着人们生活水平的提高，对微型车的舒适性要求更高，如真皮座椅、自动空调、中央门锁、电动门窗、CD和天窗等装备将会应用到微型车上。

1.3 车架的发展1.3.1 国外汽车车架的发展“车架”这个名称原本是从法文的“Chassis”衍生而来的，早期汽车所使用的车架，大多都是由笼状的钢骨梁柱所构成的，也就是在两支平行的主梁上，以类似阶梯的方式加上许多左右相连的副梁制造而成。

车体建构在车架之上，至于车门、沙板、引擎盖、行李厢盖等钣件，则是另外再包覆于车体之外，因此车体与车架其实是属于两个独立的构造。

这种设计的最大好处，在于轻量化与刚性得以同时兼顾，因此受到了不少跑车制造商的青睐，早期的法拉利与兰博基尼都是采用的这种设计。

由于钢骨设计的车架必须通过许多接点来连结主梁和副梁，加之笼状构造也无法腾出较大的空间，因此除了制造上比较复杂、不利于大量生产之外，也不适合用在强调空间的四门房车上。

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12m客车车架结构设计及分析

12m客车车架结构设计及分析

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。

实用微型客车设计后驱动桥后悬架设计

实用微型客车设计后驱动桥后悬架设计

第一章前言在日本，欧洲，南北美洲，微型汽车日益受到市场的青睐。

当下世界各国都在实施节约能源的政策，在国际上微型汽车仅仅作为代步根据而不是权利和财富的象征，因此许多国家日益青睐微型汽车。

微型汽车深受欢迎的原因：1.负担轻。

2.功能齐全，使用方便，空间也比较大。

3.价格低廉，很适合工薪阶层，即使在高速公路上也有不错的表现。

4.省油。

5.维修及其保养费用低。

综上所述，微型汽车在世界范围内的受到的重视，尤其在我国，中国的微型车市场前景非常好，中国越来越多的人渴望拥有自己的私家车，但是由于中国的国情决定了好多人买的起车，保养不起车的尴尬局面。

微型车的兴起满足了人们渴望车的要求。

这次设计•的是汽车的后驱动桥和后悬架。

后驱动桥的主要零件设计：主减速器，差速器，半轴，桥壳后悬架：钢板弹簧，筒式减振器第二章后驱动桥设计§2. 1驱动桥概述驱动桥处于传动系的末端，曲主减速器，差速器，半轴和驱动桥壳等组成。

其功用是：1.将万向传动装置传来的发动机转矩通过主减速器，差速器，半轴等传到驱动车轮，实现降速，增大转矩；2.通过主减速器圆锥齿轮副改变转矩的传递方向；3.通过差速器实现两侧车轮的差速作用，保证内外侧车轮以不同的转速转向。

驱动桥分两大类：断开式驱动桥和非断开式驱动桥。

非断开式驱动桥：整个驱动桥通过弹性悬架与车架连接，由于半轴套筒与主减速器是刚性连接为一体的，因而，两侧的半轴和驱动桥不可能在横向平面内作相对运动，故称为非断开式驱动桥，乂名整体式驱动桥。

断开式驱动桥：为了提高汽车行驶平顺性和通过性，有些轿车和越野车全部或部分驱动桥采用了独立悬架，既将两侧的驱动轮分别用弹性悬架与车架相连，两轮可以彼此独立相对于车架上下跳动。

与此相应，主减速器壳固定在车架上，驱动桥壳应制成分段并通过狡链连接，这种驱动桥为断开式驱动桥。

驱动桥型式与整车有非常密切的关系。

根据整车的通过性、平顺性以及操纵稳定性对悬架结构提出了要求，如悬架选择了合适的结构型式，而驱动桥的结构也必须与悬架相适应。

客车车身结构及其设计

客车车身结构及其设计

客车车身结构及其设计引言客车是一种用于运输大量乘客的交通工具，其车身结构的设计和构造对于乘客的安全性和乘坐舒适度至关重要。

本文将介绍客车车身结构的主要组成部分以及设计考虑因素，以帮助读者更好地了解客车的设计原理和相关技术。

车身结构的主要组成部分客车车身是由多个部分组成的，每个部分都有其特定的功能。

以下是客车车身结构的主要组成部分：车身骨架是客车车身的主要支撑结构，其目的是提供车身的刚性和稳定性。

通常采用钢材或铝合金等高强度材料制成，通过焊接和螺栓连接等方式组装。

车身壳体车身壳体是客车车身的外部覆盖部分，其主要功能是保护乘客和货物免受外部环境的侵害。

车身壳体通常由钢板或铝板等材料制成，并覆盖在车身骨架上。

车门和窗户车门和窗户是客车车身的出入口和通风窗口，其设计需要考虑开关方便、密封性好和安全性高等因素。

车门通常采用滑动门或旋转门，而窗户则通常采用拉伸式或推拉式设计。

车顶和地板是客车车身的顶部和底部部分，其设计需要考虑防水、保温、隔音和抗震等要求。

车顶通常采用弯曲或平坦的设计，而地板则采用防滑和吸音材料，并配有通风孔和排水系统。

车身设计考虑因素在客车车身的设计过程中，有几个关键因素需要考虑，以确保车身的性能和安全性。

结构强度和刚度客车车身必须具有足够的强度和刚度，以承受行驶过程中的各种静态和动态载荷。

这可通过合理选取材料和设计结构来实现，例如在关键部位添加加强筋或采用抗弯设计。

客舱空间和布局客车车身的设计应考虑乘客的舒适感和空间利用效率。

合理的客舱布局可以提供舒适的乘坐体验，并且最大程度地利用车身空间，例如通过座椅折叠和储物空间设计等。

安全性和碰撞防护客车车身的设计应考虑乘客和驾驶员的安全。

这包括提供较好的防撞能力和抗侧滑能力，以及采用合适的安全气囊和安全带等被动安全装置。

节能和环保客车车身的设计应尽量减少空气动力阻力和重量，以降低燃油消耗和减少尾气排放。

这可以通过优化车身外形和材料选择来实现，例如采用流线型外观和轻量化材料。

微型客车总体布置和车架以及制动系设计

微型客车总体布置和车架以及制动系设计

HDK640微型客车总体布置和车架以及制动系设计摘要底盘是汽车三大组成部分的重要一环。

由离合器、变速器、悬架、转向系、制动系等组成。

因其布置紧凑，技术要求高成为制约我国汽车工业发展瓶颈。

该设计除了计算整车的动力性、经济性外，主要论述、布置了底盘的各组成部分。

使各部件有效地与车架协调、统一。

此次设计任务是微型客车的总体设计。

在设计过程中，主要考虑了各零部件的标准化、通用化和系列化，以便拆装和维修方便，还重点围绕汽车总布置和整车性能计算进行。

根据已给定的发动机型号和以同类车型，新型车型为参考，并经过了反复校核计算，合理选择了各档传动比，及主要技术参数(如整车整备质量，装载质量，轴载质量，轴距，轮距，整车长宽高，车轮滚动半径等)。

利用计算机辅助设计，进行了汽车总布置，从而得到了合理的轴荷分配与质心位置，并对纵向、横向稳定性进行了计算，进而计算出最小转弯半径。

然后计算了汽车动力性能(包括车速，牵引力，阻力，加速能力，爬坡度和功率)，绘出了速度曲线图，牵引力一一行驶阻力平衡图，行驶加速度曲线图和功率平衡图。

在燃油经济性方面，根据功率平衡与发动机负荷特性计算出汽车等速百公里油耗量，绘制等速百公里-油耗曲线图。

最后，按1：10比例绘制出车身总布置图。

关键词：总体设计，底盘，动力性，燃油经济性，等速百公里油耗, 制动系HKD640 MINIBUS GENERAL DESIGN（FRAME,BRAKE SYSTEM DESIGN）ABSTRACTThe chassis is one of the important part in the three great parts of a car. It consists of a cluth、a transmission、change direction system and brake system. For it’s compact of the arrange and high demand of technology, it become a restrict of car-industry of China.Apart of the caculation of the motivity and ecnomic of the car, this design discusses and arranges these parts of the chassis. It harmonizes and consolidates these parts with the undercarriage effectively.This design duty is the light passenger train system design．In the design process，has mainly considered various spare parts standardization，the universalization and the seriation，in order to disassembles and assembles with the service is convenient，but also revolves the automobile always to arrange and the entire vehicle performance computation with emphasis carries on．According to already the engine model and by the similar vehicle type which assigns，the new vehicle type is the reference，and passed through examined the computation repeatedly，reasonably has chosen various grade of velocity ratios，and the main technical parameter (for example the entire vehicle fitted out quality，loading quality，axle load quality，spread of axies，turned distance，the entire vehicle length and breadth was high，wheel rolling radius and so on)．Using thecomputer—aided design，carried on the automobile always to arrange，thus obtained reasonable axis Holland to assign and the nature heart position，and to longitudinal，the transverse stability has carried on the computation，then calculated the most steep bank radius．Then calculated the automobile dynamic quality (to include vehicle speed，force of traction，resistance，accelerating ability，crawled slope and power)，drew the speed diagram of curves，the force of traction running resistance equilibrium diagram，the travel acceleration diagram of curves and the power equilibrium diagram．In fuel oil efficient aspect，according to power balance and engine load performance computation automobile constant speed hundred kilometers oils consumption quantities，plan constant speed hundred kilometers oil consumption diagrams of curves．Finally，according to 1：10 proportions draw up the automobile body general—arrangement diagram．KEY WORDS：system design，Chassis，dynamic characteristic, fuel oil efficient，constant speed hundred kilometers oil consumpt，brake system符号说明量的名称量的符号单位符号汽车长度La mm 汽车宽度Ba mm 轴距L mm前悬Lf mm后悬Lr mm轮距 B mm最小离地间隙Hmin mm 整备质量M0 kg载质量Me kg总质量Ma kg汽车总质量Ge KN前轴静载荷G1 KN后轴静载荷G2 KN 最高车速Umax km/h 最小转弯半径Rmin m 接近角γ 1 。