车架设计指南

车架设计手册1，范围本手册适用于客车底盘非承载式及半承载式车架的设计。

2 引用标准下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB1958-80 形状和位置公差检测规定GB1184-80 形状和位置公差GB3323-87 钢熔化焊对接接头射线照相焊缝质量分级3 符号、代号、术语及其定义车架：汽车承载的基体，支撑着发动机、离合器、变速器、转向器、非承载式（或半承载式）车身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。

纵梁：车架总成中主要承载元件，也是车架中最大的加工件，其形状应力求简单。

纵梁沿全长方向多取平直且断面不变或少变，以简化工艺。

有时也采取中间断面高、两边较低来保证纵梁各断面应力接近横梁：横梁将左右纵梁连在一起，构成完整的车架总成，保证车架有足够的扭转刚度，限制其变形和降低某些部位的应力。

有的横梁还需作为发动机、散热器以及悬架系统的紧固点。

4 设计准则4.1应满足的安全、环保和其它法规要求及国际惯例车架总成在正常使用条件下，纵梁等主要零件在使用期内不应有严重变形和开裂。

4.2 应满足的功能要求及应达到的性能要求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量最小；车架也应有足够的强度，以保证其有足够的可靠性和寿命，4.3 设计输入、输出要求设计输入为设计任务书及底盘总布置图；设计输出为车架总成图及相关分总成及零件图。

4.4设计过程的节点控制要求车架总成要负责控制校核如下内容：1）协调发动机及其附件在车架纵梁上的安装孔及牛腿安装孔；2）横梁位置与底盘分总成（油箱、电瓶）及车身结构（前、中、后门、侧围立柱）的匹配；3）协调制动管路、暖风管路、电线束、油路等管线在车架中的分布及穿线管；4）校核底盘各总成间的运动干涉，相关总成的装缷空间（如缓速器、传动轴）。

设计指南（弹簧、稳定杆）不管悬架的类型如何演变，从结构功能而言，它都是有弹性元件、减振装置和导向机构三部分组成。

一 弹性元件弹性元件主要作用是传递车轮或车桥与车架或车身之间的垂直载荷，并依靠其变形来吸收能量，达到缓冲的目的。

在现用的弹性元件中主要有三种；（1）钢板弹簧，（2）扭杆弹簧，（3）螺旋弹簧。

钢板弹簧设计板弹簧具有结构简单，制造、维修方便；除作为弹性元件外，还兼起导向和传递侧向、纵向力和力矩的作用；在车架或车身上两点支承，受力合理；可实现变刚度，应用广泛。

(一) 钢板弹簧布置方案1.1钢板弹簧在整车上布置(1) 横置；这种布置方式必须设置附加的导向传力装置，使结构复杂，质量加大，只在少数轻、微车上应用。

(2) 纵置；这种布置方式的钢板弹簧能传递各种力和力矩，结构简单，在汽车上得到广泛应用。

1.2 纵置钢板弹簧布置(1) 对称式；钢板弹簧中部在车轴（车桥）上的固定中心至钢板弹簧两端卷耳中心之间的距离相等，多数汽车上采用对称式钢板弹簧。

(2) 非对称式；由于整车布置原因，或者钢板弹簧在汽车上的安装位置不动，又要改变轴距或通过变化轴荷分配的目的时，采用非对称式钢板弹簧。

(二)钢板弹簧主要参数确定初始条件：1G ~满载静止时汽车前轴（桥）负荷2G ~满载静止时汽车后轴（桥）负荷1U G ~前簧下部分荷重2U G ~后簧下部分荷重1W F =(G 1-G 1U )/2 ~前单个钢板弹簧载荷2W F =(G 2-G 2U )/2 ~后单个钢板弹簧载荷c f ～悬架的静挠度；d f －悬架的动挠度1L ～汽车轴距；1、 满载弧高a f满载弧高指钢板弹簧装在车轴（车桥）上，汽车满载时钢板弹簧主片上表面与两端（不包括卷耳孔半径）连线间的最大高度差。

a f 用来保证汽车具有给定的高度。

当a f =0时，钢板弹簧在对称位置上工作。

为在车架高度已确定时得到足够的动挠度，常取a f = 10～20mm 。

2、 钢板弹簧长度L 的确定L —指弹簧伸直后两卷耳中心间的距离（1）钢板弹簧长度对整车影响当L 增加时：能显著降低弹簧应力，提高使用寿命；降低弹簧刚度，改善汽车平顺性；在垂直刚度C 给定的条件下，明显增加钢板弹簧纵向角刚度；减少车轮扭转力矩所引起的弹簧变形；原则上在总布置可能的条件下，尽可能将钢板弹簧取长些。

车架设计手册随着汽车工业的快速发展，车辆的性能和风格也变得越来越多样化，车架的设计变得更加复杂。

一个优秀的车架设计是实现汽车性能和安全的关键因素之一。

这个手册将向你介绍一些车架设计的基本原则，包括材料选择、结构设计，以及一些设计工具的使用等。

材料选择车架的材料是车架设计的一个关键因素。

下面是一些常见的材料：钢材钢材是最常见的车架材料之一，因为它价格低廉并且易于加工。

钢是一种强度和耐用性都很不错的材料，可以承受较大的重量和负载。

但同时，钢材也很重，并且容易受到腐蚀和锈蚀。

铝合金铝合金是一种轻质材料，具有高强度和高抗腐蚀性。

它比钢材轻得多，有助于提高汽车的燃油效率。

但是铝合金的成本较高，而且不如钢材坚固。

碳纤维碳纤维是一种新型材料，它的强度和刚度已经超过了传统的材料。

碳纤维是一种非常轻便的材料，可以减少车辆的重量并提高燃油效率。

但是，碳纤维材料的成本非常高，而且制造和加工比较复杂。

需要注意的是，在选择车架材料时，要考虑车辆的用途和预算。

不同的材料适合不同的车辆和用途，选择合适的材料可以提高车辆的性能和降低成本。

结构设计在进行车架设计时，应该考虑材料的强度，耐久性和负载。

一个优秀的车架应该保证优秀的稳定性和可靠性，同时轻便和易于操作。

下面是一些车架结构设计的原则。

三角形结构车架的三角形结构可以提高车架的强度，稳定性和刚度。

三角形结构可以有效地分散力量，使车架保持稳定，并且减少振动和晃动。

可扩展结构一个好的车架应该可以适应不同的车辆需求。

一个可扩展的车架可以根据需要增加或减少长度和高度，以适应不同的负载和需要。

多功能设计车架的结构设计应该能够适应不同的功能。

例如，一个越野车需要一个坚固的车架来抵御颠簸和振动，一个速度型赛车需要一个轻便和刚性的车架来提高速度。

因此，车架的结构设计应该考虑车辆的用途和不同的功能需求。

需要注意的是，在进行车架结构设计时，应该采用真实的负载数据来进行测试和仿真分析。

这样可以确保设计合适的车架结构，以保证车辆的性能和安全。

车架设计基础一、整车对车架的要求二、车架的受力情况分析三、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。

4.其它载荷4.1汽车加速和减速时，轴荷重新分配引起垂直载荷。

车架设计手册车架是汽车、机器人、航空器等各类交通工具中的重要组成部分。

正确的车架设计可以提高交通工具的稳定性、承重能力和安全性。

本手册将介绍车架设计的基本原理和注意事项。

车架设计的重要性车架是交通工具的骨架，其设计要求必须满足一定的强度、刚度和耐久性。

从强度学角度来说，车架必须能够承受各种力和载荷，同时保证结构的稳定性和安全性。

从使用寿命角度来说，车架必须能够经受住长期使用和环境的变化，而不出现损坏或疲劳裂纹等问题。

因此，车架设计的重要性不言而喻。

车架设计的基本原理车架设计的基本原理包括材料选择、受力分析、刚度计算、几何形状确定等方面。

下面将分别介绍每个方面的设计原则。

材料选择原则车架的材料选择要根据设计要求和客户需求来确定。

通常选择的材料要满足强度高、重量轻、价格合理等条件。

常用的材料有钢、铝、碳纤维等。

不同的材料具有不同的强度和弹性模量，其选用要根据实际情况进行调整。

受力分析原则车架需要承受各种载荷和力，因此设计时需要进行受力分析。

理论上，车架的受力分析应该采用有限元分析等数学模型进行计算。

但在实际设计中，可以采用近似方法，也可以通过经验公式等方法进行计算。

受力分析的结果应该用于判断车架的强度和刚度情况，以便对设计进行调整。

刚度计算原则车架的刚度是其稳定性的关键指标。

刚度的计算要根据车架的整体结构、材料、截面尺寸和安装方式等多个因素进行考虑。

通常情况下，车架的刚度可以通过直接拟合或计算得出。

同时，刚度的计算还要考虑其对车辆操控性和行驶舒适度的影响。

几何形状确定原则车架的几何形状对其强度、刚度和外观等方面的影响非常大。

常见的车架形状有方管式、圆管式、H型钢式等。

不同的形状具有不同的刚度和强度特点。

因此，在进行车架设计时，几何形状的选择要综合考虑材料的特性、受力分析结果和使用要求等因素，以确保车架的性能和稳定性。

车架设计的注意事项在进行车架设计时，还需注意以下事项：安全性车架的安全性是设计的首要考虑因素。

题目：氧传感器演示台设计专业：车辆工程班级：0902宿舍：I3-204+201学生：杨辉宝、张鑫、李峰府程鹏、刘驹扬、赵崇建陈怡玲****：***目录1.引言 (3)2．车架设计和制造的整体思路 (3)2.1、车架的设计思路 (3)2.2、车架的制造思路 (3)3.车架整体设计 (3)3.1、车架形式的选择 (4)3.2、车架材料的选择 (4)3.3、车架用钢管规则选择 (4)3.4、车架各部分设计 (5)4.车架制作 (14)4.1、车架制作的问题与解决方案 (14)4.2、车架焊接顺序 (15)4.3、车架受力分析及计算 (15)5.设计车架的发展趋势 (17)5.1、材料方面 (17)5.2、结构方面 (17)6.课程设计总结 (22)1．引言赛车的车架是支撑赛车其他部件，构成赛车主体的重要部件。

该报告就是叙述车架从最初设计到最后制成整个过程的，其主要包含四大部分内容：车架外形设计、车架模拟力学分析、车架制作以及缓冲结构数据报告。

车架外形设计从车架的形式选择、材料选择、管件规格选择和各部分详细设计等方面进行了叙述。

车架模拟力学分析主要运用ANSYS力学分析软件对车架模型进行了计算机模拟分析，完成的主要工作有静载分析、翻车情况分析、运动模态分析和车架扭转刚度分析。

车架制作部分详细阐述车架的焊接步骤，并叙述了在车架焊接中遇到的各种问题以及解决方法。

由于规则中还明确要求对缓冲结构进行性能试验并给出试验数据报告，所以该报告也给出了缓冲结构试验的报告。

除了这三部分工作，在本报告的最后还指出了设计中的缺陷并提出改进方案，为今后的设计提供了重要经验。

2．车架设计和制造的整体思路2.1、车架设计思路如果把一辆赛车比作一个充满活力的运动员的话，车架就是他的骨骼。

如同骨骼是人的重要组成部分，车架对于赛车来说也是最重要的部分之一。

一个运动员要想得到好成绩，他的骨骼就必须要轻并且强劲。

对于赛车也是如此，一个轻而结实的车架能够让赛车的的性能得到很大提高。

客车车身结构设计指南目录目录 (II)前言 (III)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 车身结构及其分类 (1)3.1 客车车身分类方法 (1)3.2 按用途分类 (1)3.3 按承载形式分 (3)4 车架及车身骨架设计 (7)4.1 车架设计 (7)4.2 车身骨架设计 (10)5 车身蒙皮设计 (14)5.1 前后围蒙皮设计 (14)5.2 顶盖蒙皮设计 (15)5.3 侧围蒙皮设计 (16)5.4 侧围蒙皮的分类 (16)6 车身护板设计 (17)6.1 内部护板设计 (17)6.2 地板设计 (17)前言为了对公司客车车身结构设计提供设计参考，特编制此设计指南。

本设计指南适用于大中型客车的车身结构设计。

本设计指南由项目管理部提出并归口。

本设计指南起草单位：车身设计部。

客车车身结构设计指南1 范围本指南介绍了客车车身结构及其分类，规定了客车车身骨架及蒙皮的设计要求。

本指南适用于大中型客车车身结构设计，供设计时参考。

2 规范性引用文件GB/T 6726—2008 汽车用冷弯型钢尺寸、外形、重量及允许偏差3 车身结构及其分类在客车结构中，车身即是承载单元，又是功能单元。

作为承载单元，由车身骨架与底架或车架组成的车身结构，在客车行驶中要承受多种载荷的作用。

作为功能单元，车身应该为驾驶员提供便利的工作环境，为乘员提供舒适的乘坐环境，保护他们免受车辆行驶时产生的振动噪声和废气等的侵袭，以及外界恶劣天气的影响；同时在交通事故中，可靠的车身结构和乘员保护系统有助于减轻对乘员和行人造成的伤害；此外，合理的车身外部形状，以便客车行驶时能有效地引导周围的气流，提高车辆的动力性、燃油经济性和行驶稳定性，并改善发动机的冷却条件和车内通风。

因此，客车车身对客车产品的设计制造有着十分重要的影响。

3.1 客车车身分类方法由于客车品种繁多，所以车身的分类形式也是多种多样的。

常见的分类方法有按客车的用途、承载形式进行分类。

三、行驶系统的设计1悬架系统的设计1.1 汽车(轿车)悬架部分的综述:（1）.悬架的功能：汽车悬架是车架(或车身)与车轮之间的弹性连接的部件.悬架是现代汽车的重要组成部分之一.他的主要作用是传递作用在车轮和车架(或车身)的一切力和力矩,并且缓和路面传给车架(或车身)的冲击载荷,衰减由此引起的承载系统的震动,保证汽车的行驶平顺性,保证车轮在路面不平和载荷变化时有理想的运动特性,保证汽车的操纵稳定性使汽车获得高速行驶的能力.（2）.悬架的种类：1）.按照结构来划分悬架可以划分为非独立悬架和独立悬架两大类；非独立悬架可以分为：a)对称板簧式.b)非对称板簧式.c)纵横杆螺簧式.d)单纵臂螺簧式等等；独立悬架又可以划分为：a)水平单横臂式.b)斜置单横臂式.c)水平单纵臂式.d)双横臂式.e)麦弗逊式f)多连杆式等等。

2）按照悬架的可控性来划分，可以将悬架划分为被动悬架和主动悬架。

（3）．悬架主要组成部分：弹性元件,导向装置和减振器三个基本部分组成.此外,还包括一些特殊功能的部件,如缓冲块和横向稳定器等.（4）.轿车悬架的发展过程：轿车的悬架经历了非独立悬架、普通的独立悬架、半主动悬架（连续调节和可切换式调节）、主动悬架（全主动式和有限带宽式）1.2悬架设计过程当中常见的专业名词：1.非独立悬架:左右车轮装在一根整体的车轴上,在通过其悬架和车架或车身相连。

2.独立悬架：左右车轮通过各自的悬架和车架或车身相相接(在现代的中高级轿车当中应用的比较广泛)。

3.静挠度：fc 汽车满载静止时悬架上的载荷FW于此时悬架刚度c的比值。

4.动挠度fd:从满载静平衡位置开始悬架压缩到结构允许的最大变形（通常指缓冲块压缩大其自由高度的三分之二）时，车轮中心相对于车架（或车身）的位移。

5.偏频：汽车前后部分的车身的固有频率n1和 n2。

6.悬架的弹性特性：悬架受到的垂直外力F与由此所引起的车轮中心相对于车身位移f（及悬架的变形）的关系曲线。

目录第三章车架1 车架的主要功能 (3)2 车架的类型 (3)2.1 主要类型 (3)2.2 车架的主要结构件 (4)3 车架的功能设计要求 (10)4 车架的设计和计算 (11)4.1 车架的主要载荷 (11)4.2 车架的主要设计内容 (12)4.3 车架的设计计算举例 (14)5 车架的工艺介绍 (16)5.1 副车架的制造 (16)5.2 总成检验 (18)5.3 质量保证 (19)5.4 生产技术新动向 (19)6 车架常用材料的选择 (19)第三章车架1 车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，是整改底盘的骨架。

2 车架的类型2.1 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。

下图的车架就属于此类型，如下图1。

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、车厢与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，皮卡和大多数的越野汽车上。

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。

图1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。

2.2 车架的主要结构件车架主要有以下结构形式：1.水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，如图1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。

FSAE中国联盟's ArchiverFSAE中国联盟» FSAE资料库»图文区» 车架设计步骤tianmars发表于 2009-9-29 09:21车架设计步骤车架设计步骤应一些朋友要求特发此帖。

本文内容只涉及桁架式车架（空间管阵式车架），单体壳结构的研制不在本文讨论范畴。

文中内容仅代表个人观点，欢迎各位拍砖。

1 研究规则对车架设计的要求。

这是FSAE车架乃至其他一切FSAE设计工作的基础，请大家给予足够的重视。

否则即使后期工作做的再优秀，最终也不会有满意的结果。

虽然现在尚无官方的中文版规则，但我建议大家现在就开始使用同济中文翻译版规则和英文原版规则开展工作。

如果对规则的某些条款有疑惑，可以在论坛上发帖，我会尽快回复。

2 确定车架的设计重量和所使用的材料优秀的FSAE车架应该将重量控制在25kg以下（包括焊接在车架上的所有用来安装其他零部件的支架）。

在缺乏重量控制工作经验的情况下，较难准确合理的预计整车和各个总成的重量。

所以新车队可以酌情开展这项工作。

材料方面，虽然规则允许使用多种金属材料。

但是我仍然建议使用钢材。

考虑到材料的焊接性能，建议使用低碳含量的钢材。

3 车架初步设计方案的确定FSAE车架的基本功能是提供整车的结构刚强度，保护车手和为绝大部分的零部件提供安装位置，而且驾驶舱的内部空间也基本由车架来确定。

所以FSAE车架初步设计方案的制定应该在满足规则的前提下，先综合考虑其他零部件的安装和车手人机工程的需要，再使设计能够提供基本的结构刚度。

减轻重量的概念要贯穿车架设计工作的始终，但是减轻重量不能牺牲基本的安全要求。

在初步设计方案完成后，可以使用木材或者PVC管材制作1:1的车架模型。

模型主要作来验证人机工程设计的合理性。

为最终设计提供参考。

4 车架最终方案的确定理想状态下，车架应该在其他所有设计工作结束后再确定最终方案。

实际工程中应该至少在悬架、转向、发动机等主要部分的设计方案确定后，再确定车架的最终设计方案。

车架设计1. 引言车架是汽车的重要组成部分之一，它起到了支撑和连接各个部件的作用。

车架的设计直接影响着汽车的性能和安全性。

本文将介绍车架设计的一些重要考虑因素和基本原则。

2. 车架类型车架的类型可以根据结构和材料的不同进行分类。

常见的车架类型包括钢制车架、铝合金车架和碳纤维车架。

每种车架类型都有自己的优缺点，设计师需要根据具体需求进行选择。

2.1 钢制车架钢制车架是最常见的车架类型之一，具有高强度和稳定性的优点。

钢制车架可以分为钢管车架和钢板车架两种类型。

钢管车架在重量方面相对较轻，适用于轿车等小型车辆。

钢板车架则更加结实，适用于越野车等重型车辆。

2.2 铝合金车架铝合金车架相较于钢制车架，在重量方面更轻，具有良好的抗腐蚀性能。

它们常用于高端轿车和赛车等领域，以提升性能和燃油效率。

2.3 碳纤维车架碳纤维车架是近年来兴起的车架类型，具有极高的强度和轻量化的特点。

虽然成本较高，但碳纤维车架在性能方面远超其他材料。

它们被广泛应用于赛车和高端汽车领域。

3. 车架设计考虑因素3.1 强度和刚性车架的强度和刚性是设计中最关键的考虑因素之一。

车架需要能够承受各种道路条件和外部压力，保证乘客安全。

设计师需要根据车辆类型和用途确定车架的最佳强度和刚性。

3.2 减震和舒适性车架设计还需要考虑减震和提供舒适的驾乘体验。

一辆良好设计的车架应该能够吸收道路震动，降低车内的振动和噪音。

合理的减震系统和车架结构可以有效提高汽车的乘坐舒适性。

3.3 车辆稳定性车架设计对车辆的稳定性影响很大。

优秀的车架设计应能提供出色的操控性能，使车辆在高速行驶和紧急情况下保持稳定。

车架的结构和悬挂系统需要合理配合，确保车辆在各种路况下的稳定性。

3.4 材料的选择车架的材料选择直接决定了其性能和重量。

钢铁在强度和刚性方面表现出色，但重量较重。

铝合金和碳纤维则更轻，但成本较高。

设计师需要根据车辆的需求和成本预算选择合适的材料。

4. 车架设计原则4.1 安全第一车架设计的首要原则是确保乘客的安全。

自行车车架设计方法自行车是一种非常常见的交通工具，其设计与制造需要考虑到各个部件的功能和协调性。

其中，车架作为自行车的骨架，承担着支撑和连接各个部件的重要作用。

本文将介绍自行车车架的设计方法。

第一，车架的材料选择。

车架的材料应具备一定的强度和刚度，以确保骑行过程中的稳定性和安全性。

常见的车架材料有钢、铝合金、碳纤维等。

钢材质坚固耐用，但相对较重；铝合金轻便且强度较高，但价格较高；碳纤维轻量且具备良好的吸震性能，但价格昂贵。

设计者需要根据自行车的用途和预算选择合适的材料。

第二，车架的几何形状设计。

车架的几何形状对于骑行的舒适性和操控性有着重要影响。

一般来说，自行车车架可以分为公路车架、山地车架和折叠车架等。

公路车架追求速度和灵活性，一般采用较长的上管和下管；山地车架注重强度和稳定性，一般采用较短的上管和下管；折叠车架具备可折叠性便于携带，设计上要考虑到折叠和展开的方便性。

此外，车架的几何形状还需要考虑到人体工程学，使得骑行者能够保持舒适的姿势。

第三，车架的连接方式设计。

车架的连接方式直接影响到车架的强度和稳定性。

常见的连接方式有焊接、铆接和螺栓连接等。

焊接是一种常用且稳定的连接方式，可以提供较高的强度。

铆接则可以减少焊接过程中的热变形，但强度稍低。

螺栓连接可以方便拆卸和更换部件，但需要加强螺栓的紧固力以确保连接的稳定性。

第四，车架的加工工艺设计。

车架的加工工艺对于车架的质量和外观有着直接影响。

常见的加工工艺包括冷冲压、挤压成型、数控加工等。

冷冲压是一种常用的车架加工工艺，可以快速且精确地制造车架的各个部件。

挤压成型则适用于制造复杂形状的车架部件。

数控加工可以提高车架的加工精度和效率，但对设备和操作要求较高。

自行车车架的设计方法需要考虑材料选择、几何形状设计、连接方式设计和加工工艺设计等方面。

通过合理的设计，可以制造出具备良好强度、稳定性和舒适性的自行车车架，为骑行者提供更好的骑行体验。

厢式货车副车架设计/L一,U线.厢式货车副车架设计2明水邮电通信设备厂焦儒振[■耍]详蛔舟培了静态分析计算的方法t对厢式赁丰斟丰皋的主要构件——斟丰皋甥L粱蕊措j|进行了设计计算.氟逮了设计要点,截面足寸选择,强度计算方法. 主量词:厢式货车刑车架设计=,tr*I:do—fsta—ticaa～lysisndcornDutindetail.Thedesignand computeforsiderallandCI~OSSmemberoftransportvanauxiliaryframewer ecarriedOUt.Designglst~tsectiondimensionselectionandstrengthcomputemethodweJ-erelate d-KeywordsTransportv”,Auxiliaryframe,Design1前言剐车架是厢式改装车的主要部件,处于车厢与主车架之间旨在确保底盘主车架载荷的均匀分布,并增加主车架的强度和刚度.探入了解酣车架的承载特性及其与主车架承蓑分配情况是副车架结构设计,设进和优化的基础.随着计算机辅助设计及有限元法的广泛应用,动态设计计算日益显得重要.但由于条件的限制,动态设计计算的准确性和可靠性尚显不足,而且大部分厢式车改装厂还难以进行动态设计计算,因此.静态计算仍然是基本的设计计算手段.本文用静态计算的方法对厢式货车副车架的主要构件——副车架纵粟(简称副纵粱)及横粱进行设计计算并予以讨论分析.2翻车集设计2.1副纵粱设计&11副纵粱设计要点a.对具有较高质心位置及载质量较大的厢式车一般采用槽形通长式副纵粱.截面如图1.b.制造材料应具有良好的焊接性和机械性能,一般要求抗拉强度a,~370N/mm.屈服极限,≥240N/ram.,延伸率以≥20.啊1剐纵粱藏面c.翼缘宽度应与主车架纵粱(简称主纵粱)翼缘宽度相同.不宜大于主纵粱翼缘宽度.d.副纵粱截面尺寸确定后,要分别对副纵粱和主纵粱进行强度计算,并根据其惯性矩,抗弯截面系数分配弯矩.2.1.2副纵粱截面尺寸选择副纵粱翼缘宽度应与主纵粱翼缘宽度相同,板材厚度}≥4ram.因此,副纵粱截面尺寸选择主要是确定鹿板高度H.鹿板高度取决于副纵粱承受弯矩的能力及结构上的需要.国外汽车生产厂家均在汽车改装指导书中提出槽形副纵粱截面的最小尺寸,供改装时选择采用,如”依维柯汽车改装指南”中给出的槽形副纵粱截面最小尺寸如表1.根据我厂多年设计生产的经验,副纵粱截面最小尺寸如表2.一2.1.3副纵粱强度计算2.1.3.1强度计算根据主,副纵粱受力特点,一般只需计算.孽墓1997?3专用池车SpecialPurposeV ehicle?15? 弯曲应力,因其剪应力较小,可略去不计.表1依雏柯改装车副纵梁截面最小尺寸酎纵粱截面车辆级别抗弯截面系数尺寸Ⅳ,mT【LH,8,”mm3～7t1600680,50,47.9～1[】{26000100,50,511～33t46000120,60,6剐纵粱截面车载质量抗弯截面系数尺寸1,mmH,B,,mm5t以下250008550,45～8t3900O120,70,58～10t56000120,70,6副纵粱采用U形夹紧螺栓与主纵粱紧密连接,因此可采用两种材料组合粱弯曲时弯矩的计算方法计算主,哥j纵粱动载荷下的摄大弯矩MM—及其弯曲应力,.M～一?M～一?=—HijMla~一Mla~,=式中:E.,E——主,副纵粱材料的弹性模量.,——主,副纵粱截面惯性矩朋.——车架动载荷下的最大弯矩——主,副纵粱抗弯截面系数一的计算方法,在”邮政车副车架设计”一文中有详细介绍(见本刊1.996年第1 期).根据上面的计算,若满足<一及<(一,.分别为主剐纵粱材料的疲劳极限),则所选副纵粱截面尺寸是合理的. 否则,应重新选取副纵梁截面尺寸,即对主,副纵梁承受弯矩进行重新分配.2.1.3.2临界弯曲应力校核当副纵粱变形时,上下翼缘分别受到压缩和拉伸作用而使翼缘断裂.因此,通过以上计算确定副纵粱截面尺寸后,应按薄板理论计算其临界弯曲应力口,并使<.否则,应重新选择副纵粱截面尺寸.E,t,0一0『=【言j式中:——泊松比,取一0.3一般来说,在选定酎纵粱材料厚度t的情况下,副纵粱翼缘的最大宽度应满足B≤16t.2.2横粱设计2.2.1横粱设计要点a制造材料要求与副纵粱制造材料要求相同.b.横粱数目及横粱截面尺寸要根据载质量及受力情况确定.c.尽可能选取同样的横粱间距.这样可使纵粱各段的扭矩相同,也有利于承受弯曲d.尽可能选取相同的横粱截面尺寸.这样可使各横粱刚性一致,协调承载.2.2Z横粱截面尺寸选择横粱截面形状有多种形式,如图2,其宽度B一般取45～50mm;高度不仅要满足强度要求,而且要考虑结构上的要求一般在80～100ram;材料厚度t在2.5～4mm.横粱的截面形状可以用板材折弯,也可使用轧镧型钢,但必须避免出现裂纹,缺口等缺陷.占一田2擅喜I截面类型2.2.3横粱强度计算横粱与剐纵粱相互垂直焊接或螺接在一16?.蕾懦|I厢成货车l9革毒设计起,形成框式结构横粱的两端与货厢骨架侧围焊接或螺接,用以承受货厢的重量.视横梁为固定于副纵粱上的悬臂粱,最大弯矩在横粱与副纵梁腹板的连接处.为了计算方便,假a.横粱等距均布在副纵粱上;b.载质量均布在每一横梁上;c.货厢质量均布在每一横粱的两端.横粱受力简化如图3.图中4,B为横粱与剐纵粱腹板的连接点.,zG1/2IIII{IIIIsIJA占r.田3横粱受力简田A处的弯矩肘为:G百I+一+式中:工——磺粱长度L——横梁悬臂长——横梁载荷中心点至的距离388’25O0.700O0105DO01820851l1775421403结束语a.由于结构的需要或为避免与其他构件发生干涉,游梁无法实现等距均布时,应计算闻距最大处的横梁强度,其承受的货厢质量及计算载荷可按每一横梁所分担的车架长度计算.b.由于普遍超载运行现象,因此,在副车架设计时应予以充分考虑.c.建议汽车底盘生产厂编制改装指导书,为汽车改装厂家提供上装指导.(收稿:1997—06—04责任编辑:张全寿)篙J庠一■l。

车架是汽车的骨架，承担着支撑、连接和保护车辆各部件的重要作用。

车架的设计方法通常包括以下几个方面：
1.结构设计：车架结构需考虑车辆的使用条件、总质量和预期性能，如承载能力、刚度和稳定性。

常见的车架结构包括前置驱动、后置驱动和四驱，可选择框架式、单体式或混合式设计。

2.材料选择：车架的材料选择应考虑强度、刚度、重量和经济性。

常见的材料包括钢材、铝合金和纤维复合材料等。

根据车辆的类型和要求，选择适当的材料组合，并进行合理的加工和焊接工艺。

3.结构优化：通过结构优化方法，如有限元分析和拓扑优化，对车架进行强度和刚度分析，并优化构件的形状和布局，以实现最佳结构性能。

优化还可考虑车辆的空气动力学、减震和降噪等方面。

4.耐久性和安全性：车架设计需要满足车辆的长期使用要求，并在碰撞和事故时提供足够的保护。

通过应用刚度、强度和承载能力测试和模拟碰撞试验，确保车架的耐久性和安全性。

5.制造和装配：车架设计要考虑到制造和装配的可行性和效率。

设计结构合理，以便于制造工艺，减少成本和浪费。

同时，增加装配精度和可靠性，提高车架的建造质量。

综合利用上述设计方法，可以实现车架设计的性能、经济性和安全性的综合平衡。

同时，符合国家相关安全标准和法规，确保设计和制造的车架符合政策要求，提高车辆的可靠性和行驶安全性。

车架设计手册汽车车架是支撑车身和承载各种载荷的基本结构，也是汽车设计的重要组成部分。

在车架设计中，需要考虑车架的强度、刚度、重量、成本等因素，以满足安全性、舒适性、性能等要求。

本文为车架设计者提供一份车架设计手册，以帮助他们设计出更加优秀的车架。

车架材料的选择车架的主要材料有钢、铝和碳纤维复合材料等。

钢的强度和刚度较高，适用于承受大载荷和较高速度的车型，但重量也相应较高。

铝的比强度较高，重量较钢轻，但成本较高。

碳纤维复合材料的比强度和比刚度最高，也最轻，但成本更高，且制造难度较大。

在选择材料时，需要综合考虑车架的功能、质量、成本等因素。

一般来说，高性能跑车和超级轻量化车型可采用高强度、轻质的碳纤维复合材料，而普通乘用车则更适合采用钢或铝材料来平衡强度和成本。

车架的设计车架设计的主要目的是使车架能够承受各种载荷，同时保持稳定和灵活性。

以下是车架设计中需要注意的几个方面：车架形状与尺寸车架的形状和尺寸可以根据车辆类型、载荷要求和美学需求进行选择。

一般来说，车架的截面形状应该越圆越好，这样能够提高其承载能力，并降低由于解析的应力而引起的裂纹。

轴距车架的轴距决定了车轮之间的距离，也影响着车辆的稳定性和行驶性能。

轴距越大，车身稳定性越高，但转弯半径也相应增大，加重驾驶难度。

车身高度车身高度是车辆的重要参数之一，影响着车辆的重心高度、空气动力学性能以及视野。

一般来说，车身高度越低，车体重心越低，车辆稳定性越高，但通行性和操作性也相应变差。

骨架结构车架的骨架结构应该平衡强度和轻量化。

对于大型车辆，骨架结构的设计应该较为复杂，以保持其稳定性和承载能力。

车架的生产车架的生产需要采用精确的工艺和设备以满足各种质量标准。

以下是车架生产相关的几个要点：焊接车架中的焊接点对于车辆的稳定性和耐久性至关重要。

焊接质量影响到车架的强度和刚度，因此需要采用高质量的焊接方法，避免焊接缺陷和裂缝。

附属零部件车架包含许多附属零部件，如车轮、传动系统、刹车系统等，这些配件也需要精细加工以确保车架的稳定性和耐久性。

车架设计作业指导书1、车架概述2、车架设计注意事项3、车架改动要求一、车架概述车架是汽车设计的重要项目，因为它的好坏直接关系到车的一切性能（操控、性能、安全、舒适等等）。

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。

1．负载弯曲从字面上就可以十分容易的理解这个压力，部分汽车的非悬挂重量（unsprung mass）是由车架承受的，通过轮轴传到地面。

而这个载荷，主要会集中在轴距的中心点。

因此车架底部的纵梁和横梁，一般都要求较强的刚度。

2．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，情况就好像要你将一块塑料片扭曲成螺旋形一样。

3．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）会使车身产生向外弯甩的倾向，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。

4．水平菱形扭动因为车辆在行驶时，每个车轮因为路面和行驶情况的不同（路面的铺设情况、凹凸起伏、障碍物及进出弯角等等），每个车轮会承受不同的阻力和牵引力，这可以使车架在水平方向上产生推拉以至变形，这种情况就好像将一个长方形拉扯成一个菱形一样。

其实车架的好坏并非物理指标就可以涵盖，所以即使有超强的新车架出现，传统的车架形式依然存在。

1.车架的主要类型1.1、梯形车架梯形车架是最早出现的车架形式。

顾名思义，梯形车架的样子就好像一条平躺着的梯子由两条纵向的主梁，结合许多大小（粗细）不同的副横梁所构成的，有些情况还会加上斜梁作加固。

目前只有商用车才使用梯形车架。

越野车使用梯形车架主要是看中它车身和底盘分离的设计，车架和车壳作非固定连接，在越野行走的时候，崎岖的大幅路面上下落差环境，会导致车架的大幅扭动，如果是一体式车架的话，很有可能随时扭到连车厂都不认得这是自己造的车了。

车架设计1. 背景车架是汽车重要的组成部分之一，它承载着车辆的重量并提供支撑，同时还要具备足够的刚性和抗振能力。

车架设计的好坏直接影响到汽车的性能和安全性。

因此，对车架的设计要进行充分的研究和优化。

2. 车架设计的原则车架设计的目标是在确保足够刚性和抗振能力的前提下，实现轻量化和优化结构，提高汽车整体性能。

下面是一些常用的车架设计原则：2.1. 材料选择车架的材料选择是车架设计中非常关键的一步。

一般来说，车架的材料需要具备高的强度和刚性，同时还要具备良好的韧性和耐腐蚀性。

常用的车架材料包括钢铁、铝合金和碳纤维复合材料等。

2.2. 结构设计车架的结构设计要考虑到力学原理和材料力学性能，以提高车架的强度和刚性。

常见的车架结构包括梁式结构、蜂窝状结构和框架结构等。

其中，框架结构是一种常用的设计，它能够提供较好的刚性和稳定性。

2.3. 优化设计车架设计需要进行适当的优化，以减少结构的重量和材料的消耗，提高汽车的燃油经济性和减少碳排放。

优化设计可以通过数值模拟和实验验证相结合的方法进行。

常用的优化方法有拓扑优化、形态优化和参数优化等。

3. 车架设计的流程车架设计的流程包括几个主要步骤，下面是一个典型的车架设计流程：3.1. 需求分析在车架设计之前，首先需要对车辆的使用环境和性能要求进行充分的分析和了解。

包括车辆类型、载荷要求、行驶条件等。

3.2. 结构设计在结构设计阶段，需要确定车架的材料、布局和结构形式，以及进行必要的计算和仿真分析。

3.3. 优化设计在结构设计的基础上，对车架结构进行优化设计，以提高车架的性能和轻量化。

3.4. 材料选型根据结构设计和优化设计的结果，选择合适的材料，并进行材料性能测试和评估。

3.5. 制造与测试最后，根据设计结果制造车架样品，并进行测试和验证。

包括静态试验、动态试验和可靠性试验等。

4. 车架设计的挑战与发展趋势4.1. 轻量化与强度平衡车架设计的一个主要挑战是如何在追求轻量化的同时，保证车架的足够强度和刚性。