轻型载货汽车车架设计说明书
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汽车车身结构与设计课程设计题目轻型货车车架设计班级M11车辆工程姓名刘符利学号 **********指导教师智淑亚2014年12摘要本设计课题是关于轻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,纵梁与横梁通过焊接连接。
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。
关键词:轻型货车、车架、设计1 绪论1.1概述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。
本说明书只是叙述非承载式车身结构形式中单独的车架系统。
承载式汽车,前、后悬架装置,发动机及变速器等传动系部件施加的作用力均由车架承受,所以,车架总成的刚性、强度及振动特性等几乎完全决定了车辆整体的强度、刚度和振动特性。
设计时在确保车架总成性能的同时,还应对车架性能和匹配性进行认真的研究。
车架结构很多都是用电弧焊焊接而成,容易产生焊接变形。
在设计方面对精度有要求的部位不得出现集中焊接,或者从部件结构方面下工夫,尽量确保各个总成的精度。
另外,与其他焊接方法相对比,采用电弧焊的话,后端部容易出现比较大的缺口,出现应力集中现象。
**轻型车设计计划任务书****技术有限公司(以下简称甲方)与公司(以下简称乙方)经友好协商,就甲方委托乙方进行轻型卡车全新设计,达成如下共识。
1、开发目标1.1在选定的国外竞争性车型基础上,车身重新造型设计,结构参考选定样车,回避参考车的知识产权。
新车型应造型美观,设计合理。
知识产权属甲方,并尽可能利用甲方现有的资源要求。
1.2设计过程中,应充分考虑甲方的现有条件以及沿用国内同类车型成熟的零部件,将参考车型的大部分通用件和标准件等零部件替换成国内参考车型的零部件体系,并在现有零部件资源基础上重新设计,回避知识产权,保证良好的可靠性,合理的成本。
因此,要最大限度的利用现有零部件生产条件和模具,以降低零部件的配套成本和开发成本,缩短开发周期,减少开发费用,提高产品竞争力。
1.3该车型应满足国家产品定型标准及其他强制性标准要求。
1.4新车型考虑系列化的可能性要求,车型生产线设备和模具投资。
1.5乙方对整个项目总负责,从产品设计开始至产品投产,要保证改型零件设计合理,制造合格。
白车身内外覆盖件和加强板要良好匹配,装置件要合理装置,并且保证使用性能。
内外饰件要和钣金件良好配合(配套件和模具厂家可由乙方推荐),乙方应和模具和协作厂家共同保证技术合理、价格低廉。
1.6新车型简要说明该新车型驾驶室在满足造型受到用户欢迎,车身各项性能,人机工程要求,车身扭转刚度、模态和振动噪声,外表面质量,内饰材料安全环保的要求,车身结构冲压工艺性,协作产品工艺性以及满足国家强制性法规要求等方面,与同类参考车型相比,达到或接近国外同类车水平,优于国内同类产品水平。
设计的工作包含效果图设计、油泥模型制作、扫描光顺、驾驶室总布置设计、车身结构逆向和重新设计、装置件的设计、内外饰的设计(包括仪表板的设计)和驾驶室试制、生产准备的配合等技术支持。
1.7开发周期设计开发周期为18个月,18个月后能够进行小批量生产,包括生产模具的开发,原型车试制,设计车型摸底试验。
轻型载货汽车悬架的设计摘要:汽车悬架是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称。
其作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭,并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力,并衰减由此引起的震动,以保证汽车能平顺地行驶。
参照力帆LFJ3048的基本参数,根据载货汽车悬架系统的要求,设计出符合国家标准的悬架系统。
悬架的设计主要是通过汽车主要的质量参数的分析,初步制定悬架系统的结构方案。
本设计的弹性元件选择钢板弹簧,经过设计计算确定钢板弹簧的主要尺寸和结构形式。
通过数据的论证确定悬架的结构方案与主要参数,利用计算机绘制图纸。
在设计过程中即要考虑设计的合理性,同时还要考虑结构简单、成本低等因素。
通过计算得出的数据表明此次设计的悬架系统符合设计要求。
关键词:;悬架设计;钢板弹簧Dgsign carry cargo car of light tack suspensionZhaowei(Vehicle Engineering 2009, Southwest Forestry University, Kunming Yunnan, 650224)Abstract:Automotive suspension is the frame and wheel axle or between all the force of the floorboard of the connected device, Its role is to transfer function between the wheel and the frame of torsional force and is buffered by the uneven pavement on the body and chassis of impact, resulting in reduced vibration, to ensure that the car can run smoothly. The design is mainly truck suspension design. My design is based Lifan LFJ3048 basic paramete, According to the requirements of truck suspension systems, suspension systems designed in line with national design is mainly through the analysis of the main quality parameters of the car, and determine the structure of the original suspension system the leaf spring elastic element, has been calculated to determine the size and structure of the main leaf spring. Through the data to calculate and determine the structure scheme and main parameters of suspension,and using computer drawing drawings .In the design process is to consider the rationality of the design should also consider the simple, low cost the calculated data show that suspension system meet the design requirements.Key words:truck;suspension design;plate sping目录摘要 (I)Abstract (II)1概述 (1)悬架的功用和组成 (1) (2) (4)2 悬架基本参数的确定 (5) (5) (5) (6) (6) (6)、副簧刚度的分配 (7)3 钢板弹簧的设计 (9) (9) (9) (9) (9) (10) (12) (12) (12)钢板弹簧的刚度验算 (14) (17)H......................................................................... 错误!未定义书签。
《汽车设计》课程设计CA1031K2L2轻型载货汽车后悬架设计蔡立池燕山大学2003年 1月《汽车设计》课程设计CA1031K2L2轻型载货汽车后悬架设计学院: 车辆与能源学院专业: 车辆工程学生姓名: 蔡立池学号: 0012指导教师: 李文平答辩日期:摘要本文通过传统的设计计算方法和计算机技术相结合,以CA1031K2L2为原型车,详细设计计算了刚度钢板弹簧后悬架。
文中首先介绍了悬架系统领域的研究与设计及其发展现状和趋势;其次详细概述了悬架系统对汽车平顺性和操纵稳定性的影响;再次着重阐述了钢板弹簧悬架设计的详细步骤和设计要求,各主要零部件结构的选型及计算;板簧弧高及曲率半径的计算,材料强度、刚度的验算、校核;板簧的动应力和最大应力;减振器的选取;最后选取相应的合适的细节角度以及附件。
钢板弹簧悬架有结构简单,工作可靠,制造成本低等特点,长期以来在各种大中轻型车辆上得到广泛的应用。
目录第1章绪论课题背景目前国内95%以上的重卡悬架系统是以钢板弹簧为弹性元件兼作导向装置的非独立悬架,其主要优点是结构简单,制造容易,维修方便,工艺成熟,工作可靠。
缺点是汽车平顺性、舒适性较差;簧下质量大,无法适应重卡轻量化的发展,并且不能同时兼顾重卡的舒适性与操纵稳定性。
国内汽车悬架弹簧生产企业160余家,遍布全国各地,具有规模的专业生产企业生产规模在万吨以上约80余家。
产品质量水平刚达到国外先进国家90年代水平。
大部分企业规模较小,生产集中度低,散乱差问题较严重。
其中真正形成大规模、大批量生产的企业为数不多,大多仍停留在简单生产工艺的水平上,产品成本较高,难以参与国际市场竞争。
国内能够生产高档次汽车钢板悬架弹簧的企业只有4家:一汽集团辽阳汽车弹簧厂、东风汽车悬架弹簧有限公司、重庆红岩汽车弹簧厂、山东汽车弹簧厂,他们都具有生产多种叠片簧、渐变刚度弹簧、少片变截面钢板弹簧和双曲率半径及平直段的汽车钢板弹簧的能力。
国内能够同时生产客车、货车、轿车悬架弹簧的厂家也只有三个:一汽集团辽阳汽车弹簧厂、东风汽车悬架弹簧有限公司、山东汽车弹簧厂。
Important NotesChassis DimensionsCab Height: +328 mm for CAB-HSLP, -262 mm for CAB-LDAY, -262 mm for CAB-LSLP, +16 mm for CAB-SLP.Front Axle to Back of Cab: +431 mm for CAB-HSLP and CAB-SLP, -69 mm for CAB-LDAY, +425 mm for CAB-LSLP.D-measure includes a front clearance of 50 mm and for rigid trucks also a subframe of 100 mm.Height can vary ± 20 mm for leaf and ± 10 mm for air suspension.All dimensions are for unladen chassis and any tag axles down. Chassis height used: CHH-HIGH.Rear overhang used for vehicle weight calculation is the maximum rear overhang (N Max.) for selected wheelbase.Chassis weight includes oil, water, AdBlue, 0 litres fuel and without driver. Kerb weight can vary ± 3%.Turning diameters are theoretically calculated.Legal weights can differ from country to country.For more detailed weight information, including optional equipment weights, ask your Volvo sales contact to enter your specification into the Volvo Weight Information system (WIS).Do NOT use this drawing for bodybuilding. Refer to Volvo Bodybuilder Instructions and chassis assembly drawing FMX64R1L.Chassis Dimensions [mm]WB Wheelbase32003700390046004900A Overall Chassis Length7865 8615 8915 10715 10465 D Center of rear axle to front of body 2635 3135 3335 4035 4335 N Rear Overhang (Min.) 825 825 825 825 825 NRear Overhang (Max.)177520252125 3225 2675T Theoretical Wheelbase3885 4385 4585 5285 5585 Y Center of Gravity for Payload (Min.) -154 -88 -61 44 67 Y Center of Gravity for Payload (Max.) -154 -88 -61 44 67 W Body Length (Min.) 5578 6446 6771 7891 8371 W Body Length (Max.) 5578 6446 6771 7891 8371Chassis Weights [kg]Front Axle 4480 4490 4495 4490 4535 Rear Bogie 3720 3760 3775 3955 3890 Kerb Weight8200 8250 8270 8445 8425 Payload (including body, driver, fuel, etc.) 14800 14750 14730 14555 14575Turning Diameter [mm]Turning Circle Diameter Kerb to Kerb 1390015500 16100 18200 19100Turning Circle Diameter Wall to Wall 15400 16900 17600 19700 20600Plated Weights [kg]PlatedDesignGross Vehicle Weight23000 33500 Gross Combination Weight 42500 44000 Front Axle 6500 7500 Rear Bogie 16500 26000■ Standard Equipment □ Optional EquipmentFor more detailed information about cab and powertrain equipment, please refer to separate specification sheets.For all possible options and combinations of options please consult your Volvo sales contact who can create a specification to match your requirements using the Volvo Sales Support system (VSS).□ TIPP-PRE Tipper preparation ■ UNIFORM Basic uniform vehicleCore components ■ CHH-HIGH Chassis Height (high) approx. 1025-1050mm (depending ontyre selection)□ CHH-XHIG Chassis Height (extra high) approx. 1100-1162mm (dependingon tyre selection)■ RADD-TR1 Multi leaf spring rear suspension□ RADD-TR2 Rear leaf suspension 90 mm T-Ride spring■ FMX-DAY5 Day cab□ FMX-HSL5 Globetrotter cab □ FMX-LDA5 Low day cab □ FMX-LSL5 Low sleeper cab □ FMX-SLP5 Sleeper cab■ EU5SCR-M Eu5 SCR Selective Catalytic Reduction ( mandatory ) □ EU6SCR Eu6 SCR (Particulate Filter + EGR) Single Stage Turbo □ D11S380A Eu6 Fuelface 11 litre 380hp engine □ D11S430A Eu6 Fuelface 11 litre 430hp engine □ D11S460A Eu6 Fuelface 11 litre 460hp engine □ D11C330 Eu5 11 litre engine 330hp/1600 Nm/243kW ■ D11C370 Eu5 11 litre engine 370hp/1750 Nm/272kW □ D11C410 Eu5 11 litre engine 410hp/1950 Nm/302kW □ D11C450 Eu5 11 litre engine 450hp/2150 Nm/332kW □ D11K330 Eu6 11 litre engine 330hp/1600nm/245kW □ D11K380 Eu6 11 litre engine 380hp/1800nm/280kW □ D11K430 Eu6 11 litre engine 430hp/2050nm/317kW □ D11K460 Eu6 11 litre engine 460hp/2200nm/339kW ■ EBR-VEB Volvo Engine Brake (VEB) ■ AT2612 Volvo I-shift-12 speed automatic transmission (2600nm) □ PT2106 Powertronic 6 speed transmission (2100nm)■ RTH2610B Volvo RTH2610B hub reduction rear axles4 planet gears per hubAxle rating: 26,000 kg 115 tonne train weight (Application approved)□ RTH3212F Hub reduction tandem 32t GCW120t version F Packages ■ INFODF Information Platform with Dynafleet Support □ INFOMED Information Platform-Medium □ INFONDF Information Platform with Navigation & Dynafleet Support Chassis ■ FST-PAR Parabolic leaf spring front suspension □ FST-PAR3 3 leaf parabolic front springs (stiffer than normal) ■ FAL7.5 Front axle load 7.5 tonnes □ FAL9.0 Front axle load 9.0 tonnes ■ FSTAB Front stabilizer, normal stiffness □ FSTAB2 Front stabiliser bar increased stiffness □ FSTAB3 Heavy duty front stabiliser bar ■ RAL26 Rear suspension load rating: 26,000 kg □ RAL32 Rear suspension load rating: 32,000 kg ■ RSTAB1 Rear stabiliser bar □ RSAP2 Rear suspension- reinforced□ ACTST-TO Volvo Dynamic Steering □ ASFE-PS Dynamic Steering Active Features - Personal Settings ■ PSP-FIX Power steering pump with fixed displacement □ PSP-VAR Power steering pump with variable displacement □ PSP-VAR2 Power steering pump with electronic control variabledisplacement■ EBS-MED Electronic Brake System (EBS) containsABS, Traction control, Hill start aid Diff lock control, Brake assist□ AUXPARK Auxiliary parking brake□ RST-MUL Rear Conventional leaf spring suspension ■ RST-PAR1 Parobolic leaf spring rear suspension■ FST7070 Frame section thickness 7mm □ FST8080 Frame section thickness 8mm□ FIL-EEEF Liner (inner) from end of engine to end of frame ■ FIL-FBEB Liner (inner) - front of bogie to end of bogie □ FIL-FBEF Liner (inner)- front of bogie to end of frame □ FIL-TXEB Liner (inner) - trans x-mem to end of bogie □ FIL-TXEF Liner (inner) - trans x-mem to end of frame■ BBOX-L Battery box mounted on LHS chassis rail■ 2BATT225 2x225 Ah batteries□ BATTAMP Battery amperage indicator (in the DID)■ MSWI-C Isolation toggle switch LHS of chassis□ MSWI-R Isolation switch on key fob (press door lock twice to isolate)■ R415A66 RHS 415 litre alloy fuel tank w/o step Min volume 415l Max volume 465l■ UL-FUEL LHS fuel tank not fitted Min volume 195l Max volume 195l■ ADTP-L AdBlue tank position - LHS■ ADB064 AdBlue tank 64 litres □ ADB090 AdBlue tank 90 litres■ FCAP-L Fuel tank cap with lock□ ESH-REAR Horizontal muffler with low rear facing outlet ■ ESH-RIGH Muffler horizontal, right exhaust outlet□ ESH-VERT Muffler horizontal, vertical exhaust outlet on right hand side□ EXST-SSP Stainless steel exhaust stack□ TRBR-HCR Hand controlled trailer brake, reduced pressure □ TRBR-STA Stationary trailer brake control□ TRB-STRE Automatic trailer brake activation (stretch brake)■ TL-LED LED tail lightsRims and Tyres □ RT-AL 10 stud alloy disc rims (with long wheel studs) □ RT-ALDP 10 stud dura-bright alloy disc rims (with long wheel studs) □ RT-ALDPD 10 stud dura-bright alloy disc rims (with short wheel studs) □ RT-ALDU 10 stud alloy disc rims (with short wheel studs) □ RT-ALP 10 stud polished alloy disc rims (with long wheel studs) □ RT-ALPDU 10 stud polished alloy disc rims (with short wheel studs) ■ RT-STEEL 10 stud steel disc rims □ SPWT-D Spare rim & tyre equal to drive □ SPWT-F Spare rim & tyre equal to steer □ SWCP-T2 Transport mounted spare wheel □ JACK-12T 12 tonne capacity jack with brace □ JACK-15T 15 tonne capacity jack and brace■ TOOL-BAS Basic tools □ TOOLKIT Tool kit complete□ INFLAHOS Tyre inflation hose (18 metres)Powertrain equipment ■ TRAP-HD Heavy Duty Transmission Internals ■ DRM-BE Drive Mode - Balanced Economy □ DRM-E Drive Mode - Economy □ PVT-MAP Preview Topography Information (by a high resolutioncommercial topography map)■ CRUIS-E Extended cruise control (additional fuel saving functions)□ AMSO-AUT Manual gear shift in automatic mode.■ Standard Equipment □ Optional EquipmentFor more detailed information about cab and powertrain equipment, please refer to separate specification sheets.For all possible options and combinations of options please consult your Volvo sales contact who can create a specification to match your requirements using the Volvo Sales Support system (VSS). □ AVO-ENH AMT Vocational option - enhanced□ APF-ENH Enhanced I-shift PTO functions■ CS43B-O Volvo 430mm single plate clutch□ TC-HWO Transmission Oil Cooler■ TC-MAOH2 High performance transmission cooler■ 2COM1080 High volume air compressor□ 2COM1100 Air compressor. 1100 litres/minute (Eu6) □ 2COMP870 Air compressor. 870 litres/minute (Eu6)■ AIRIN-HI High air intake, roofline position □ AIRIN-LO Low air intake, rear of cab position■ ACL1ST-S Air cleaner with two stage filter element□ 24A110BL Alternator - 110 Amp (Eu6) □ 24A150BL Alternator - 150 Amp (Eu6) ■ 24AL150B Alternator - 150 Amp□ PTER-100 PTO engine rear mounted with flange DIN100/ISO7646 □ PTER-DIN Power Take Off / splined shaft groove (female) DIN5462. □ PTER1400 Rear engine mounted power-take-off with flange SAE 1410□ HPE-F101 F1-101 Hydraulic pump rear engine mounted □ HPE-F41 F1-41 Hydraulic pump rear engine mounted □ HPE-F51 F1-51 Hydraulic pump rear engine mounted □ HPE-F61 F1-61 Hydraulic pump rear engine mounted □ HPE-F81 F1-81 Hydraulic pump rear engine mounted□ HPE-T53 F2-53/53 twin flow hyd pump rear engine mounted □ HPE-T70 F2-70/53 twin flow hyd pump rear engine mounted □ HPE-V45 V1-45 variable pump rear engine mounted □ HPE-V75 V1-75 variable pump rear engine mounted□ PTPT-D PTO DIN / Powertronic□ PTPT-F PTO flange conn / Powertronic□ PTR-D Low speed PTO with DIN connection □ PTR-DH High speed PTO with DIN connection □ PTR-DM Medium speed PTO with DIN connection □ PTR-F Rear PTO trans.flange 100% speed □ PTR-FH High speed PTO with flange connection □ PTR-FL Low speed PTO with flange connection□ PTRD-D PTO with 2 DIN connections rear + 1 DIN connection front □ PTRD-D1PTO with 1 DIN + 1 flange connection rear + 1 DIN connection front□ PTRD-D2 PTO with 2 flange connection rears + 1 DIN connection front □ PTRD-F PTO with 1 DIN + 1 flange connection rear □ HPG-F101 F1-101 hydraulic pump gearbox mounted □ HPG-F41 F1-41 hydraulic pump gearbox mounted □ HPG-F61 F1-61 hydraulic pump gearbox mounted □ HPG-F81 F1-81 hydraulic pump gearbox mounted □ DRC-AMII DPF regeneration- auto initialise/manual on demand/manualinhibit□ DRC-AUTO DPF regeneration- fully automatic (in motion)■ ESP-BAS1 ESP package (tractor/trailer combinations with ABS/EBS OrRigids with standard COG)■ HWSS-ACB ACC & forward collision warning & emergency braking. ■ LSS-DW With lane departure system □ LSS-DW3 Lane Departure Warning System & Active Lane Keeping ■ LCS2 Lane Change Support with Side Collision Avoidance (LHS) ■ DAS-W Driver alert support warning □ RSENS-W Rain sensor to activate wipers □ CU-ECC Climate controlled air conditioning ■ CU-MCC Manual controlled air conditioning □ IMMOBIL Engine immobiliser □ ALARM-B Anti-theft alarm (cab) ■ ISUNS-DS Interior side sunvisor - driver's door □ ISUNF-B Interior front sunvisor - standard □ ISUNF-MD Interior front sunvisor - with mirror (driver's side) □ ISUNF-RE Interior sunvisor - front (electric)□ ADFS 2 din slots in front shelf■ BUPALARM Reverse alarm□ REMC-MF Multifunction wireless remote control■ FIREX25A Fire extinguisher 2.5 kg■ WRITEPAD Storable steering wheel fit clip board■ DST-CF5Fully adjustable driver's comfort seatAir suspension, heated, integrated safety belt□ SBD-RED Red safety belts, pass. & driver seats■ SBPRE-DS Drivers seat belt pretensioner■ PST-BAS1 Basic passenger's seat □ PST-CF5 Fully adjustable passenger comfort seatAir suspension, heated, safety belt□ SBPRE-PS Passenger seatbelt pretensioner□ ARMRE-BB Armrests both sides - driver's & passenger's seat ■ ARMRE-DB Armrests both sides - driver's seat ■ ARU-BAS Seat armrest upholstery - basic■ FMAT-RUB Floor mats - rubber□ FMAT-TX2 Floor mats - textile & rubber □ LBK70 Lower bunk 700mm wide □ MATL-FI Spring Mattress Lower Bunk - Firm (100kg +) □ MATL-SF Mattress lower bunk - semi firm□ OLMAT-BA Mattress overlay - basic □ TBK70F Top bunk 700mm wide, foldable □ SAFE Safe box at bed-end □ ETSB-F Engine tunnel storage box □ ETSB-FR Engine tunnel storage box & rear cab wall □ ETSB-R Rear cab wall storage □ RUS-BAS Rear upper cab storage - 154 litres for Sleeper/Globetrotter &60 litres for Day Cab□ RUS-HIG Rear upper cab storage - 245 litres □ TABLE Table □ REF-ICPK Refrigerator prep kit (on engine tunnel) □ REFR-RUS 28 litre refrigerator in upper rear storage□ MICRO-PK Prep kit for microwave □ BOTH-D Bottle holder in driving area ■ INLI-BAS Interior night lights □ INLI-NL Interior white and red (night) light □ INLI-NLD Interior light including night light and dimmer function□ ARL-FLEX Flexible reading lamp (snake light) ■ RH-ER Roof hatch-electric (metal emergency exit) □ RH-MTR Roof hatch-manual (tinted glass & rear opening)□ SWIND-PS Cab passenger side aux. window■ AWIND-RF Cab rear window- fitted □ VANMIR Vanity mirror □ AS-FUS Auxiliary shelf, front upper storage □ INFOT-PK LCD screen mount - 6kgs max Cab exterior ■ EXTL-BAS Standard exterior trim level ■ DGLAS-H Hardened door glass □ DGLAS-L Laminated door glass■ LOCK-REM Central door locking with remote control ■ BUMP-HD Bumper - heavy duty□ DRUT2 "My Truck" smartphone app. 2 year prepaid□ GUARD-EH Guard plate for cooling pipes and oil sump■ BUGNET Insect net in front of radiator■ CTILTP-E Electrical cab tilt pump□ FCABS-A Front cab suspension-air bellows■ FCABS-M Front cab suspension-mechanical spring□ RCABS-A Rear cab suspension-air bellows■ RCABS-M Rear cab suspension-mechanical spring□ MIRCFCPX Electrically heated & operated convex glass mirrors with frontmonitoring camera on passenger side.■ MIRFLACP Electrically heated & operated flat glass mirrors with frontmonitoring camera on passenger side.□ AMIR-F20 Close view mirror■ SUNV-H Exterior sunvisor□ AD-ROOF Aero-dynamic roof mounted deflector□ AD-SIDES Aero-dynamic cab side deflectors□ GUARD-W Windscreen stoneguard■ HL-BASIC Standard head lamps□ HL-LED LED headlights□ HL-CLEAN Head lamp cleaning system■ HLP-ST Headlamp protection-steel□ HLP-ST2 Headlamp protection-steel/wire mesh (non ADR compliant)□ HL-ADJ Headlight adjustment - manual■ DRL-LED V-shaped LED daytime running light□ ASL-RF2 Auxiliary spotlights inside Globetrotter sign box■ IDLAMP-A Identification lamps-amber□ BEACON-P Beacon light wire preparation□ SPOTP-F Aux spotlamp preparation, 280W maximum□ CSGN-FMX Globetrotter - FMX decal□ ANT-CBR Antenna for CB radio, single antennaSuperstructure□ SRWL-2RW 2 white rear chassis mounted working lamps□ SRWL-PK Wiring prep for chassis mounted reverse/working lamps-3position switch□ SWL-2FW 2 white side working lamps (forward facing)□ SWL-2RW 2 white side working lamps (rearward facing)□ SWL-4W 4 white side working lamps□ SWL-PK Wiring prep for chassis-mounted working lamps-2 positionswitch□ WL-CHPK Chassis mounted working lamp prep kit□ WLC-H2W 2 x H3/70W high mounted work lamps with white lens.□ WLC-PKH Prep kit for high mounted work lamps.□ ECBB-HIG Body builder module - cab module■ ECBB-MED Body builder module - cab module■ BBCHAS3 Body builder chassis electrical interface, 3 x 7 pin connectors□ EXSTER External steering via body builder's module□ HBA-SB Holes for body attachments■ AESW2 2 flexible switches (AUX1 and AUX2).□ AESW2PK 2 flexible switches (AUX1 & AUX2) + additional 4 flexibleswitches■ AUXSW-4 Wiring prep. for 4 extra bodybuilder switches (switches notincluded)Delivery services■ TGW-4GWL Telematics Gateway with 4G/LTE & WLAN□ FMS-PK Fleet management system gateway■ Standard Equipment □ Optional EquipmentFor more detailed information about cab and powertrain equipment, please refer to separate specification sheets.For all possible options and combinations of options please consult your Volvo sales contact who can create a specification to match your requirements using the Volvo Sales Support system (VSS).。
轻型货车悬架设计设计说明书(总34页)-本页仅作为预览文档封面,使用时请删除本页-前言本人毕业设计的课题是轻型货车悬架设计,因而其定位为实用经济型。
必须满足以下几个要求:可靠,坚固,耐用,使用成本较低,油耗处于国内中等水平,为当前主流技术水平。
所以,悬架的设计家选用成熟技术,零部件彻底贯彻“三化”原则,较为合理的成本控制。
悬架是现代汽车的重要组成部分之一。
虽然并非汽车在行进中必不可少的装备,但如果没有悬架,将极大的影响汽车的操纵稳定性和平顺性。
悬架对整车性能有着重要的影响。
在汽车市场竞争日益加剧的今天,人们对汽车的和性对有着的认识更多的靠更为直接的感观感受,而非他们不太懂得的专业术语。
因此,对汽车操纵稳定性、平顺性的提升成为了各大汽车厂商的共识。
与此关系密切的。
悬架系统的优劣,驾驶员在车上立刻就可以感受到。
“木桶理论”,很多人都知道,整车就好比是个“大木桶”,悬架是它的一片木板。
虽然,没有悬架的汽车还是可以跑动的,但是坐在上面是很不舒服的。
坐过农用车的人,对此应该是颇有些体会的,即便是较好的路况,在上面也是颠来颠去的。
因为它的悬架很简单,对平顺性和操纵稳定性考虑的很少。
只有当悬架这块木板得到足够重视,才能使整车性能得以提升。
正因为悬架在现代汽车上的重要作用,所以应该重视汽车悬架的设计。
只有认真、严谨的设计才能确保其与整车的完美匹配。
而要做到这一点,就必须查阅大量相关书箱、图册,行业和国家标准。
这些是对我们这些将来要从事汽车设计、制造工作的工科出身的大学毕业生的必须经历的一个训练。
没有经过严格的训练,是不可能具备这种专业精神和素质的。
目录中文摘要 (Ⅰ)英文摘要 (Ⅱ)第1章绪论 (1)任务来源及设计依据 (2)使用要求 (2)设计要求 (2)主要参数 (2)第2章悬架性能参数的初选 (3)固有频率 (3)悬架的挠度 (3)悬架的静挠度 (3)悬架的动挠度 (3)悬架的刚度 (3)悬架悬挂质量与非悬挂质量的比例关系 (4)小结 (4)第3章悬架性能参数的改进 (5)平顺性参数的改进 (5)操纵稳定性参数的改进 (5)悬架各种特性值的选取 (6)小结 (6)第4章钢板弹簧的设计 (7)钢板弹簧结构设计 (7)钢板弹簧主要参数的确定 (7)单个钢板弹簧承受的载荷 (7)满载弧高 (7)钢板弹簧长度的确定 (8)钢板断面宽度b的确定 (8)钢板弹簧片厚h的选择 (9)钢板断面尺寸形状的确定 (9)钢板弹簧各片长度的确定 (9)钢板弹簧的刚度验算 (10)钢板弹簧总成在自由状态下的弧高及曲率半径计算 (11)钢板弹簧总成在自由状态下的弧高H0 (11)钢板弹簧各片自由状态下曲率半径的确定 (12)弹簧的弧高 (13)钢板弹簧总成弧高的验算 (13)钢板弹簧的强度验算 (13)第5章卷耳的设计 (15)卷耳形式的选择 (15)卷耳和弹簧销的强度验算 (15)卷耳的强度验算 (15)钢板弹簧销的强度验算 (16)叶片的端部结构 (16)小结 (16)第6章钢板弹簧其余附件的选择 (17)钢板弹簧中心螺栓的选定 (17)钢板弹簧衬套的分析和选型 (17)弹簧夹箍的选择 (17)骑马螺栓的选择 (18)第7章减振器的设计 (20)减振器的分析和选型 (20)阻尼器基本参数的确定 (21)相对阻尼系数ψ (21)δ (22)伸张行程的阻尼系数S最大卸荷力F的确定 (22)筒式减振器主要尺寸参数的确定 (23)第8章结论与展望 (23)致谢 (24)参考文献 (25)附录 (26)摘要汽车悬架是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称,其作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭,并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力,并衰减由此引起的震动,以保证汽车能平顺地行驶。
一、课程设计任务二、课程设计进度表:三、学生课程设计装袋要求:1. 课程设计说明书按以下排列顺序印刷与装订成一本(撰写规范见教务处网页之毕业论文撰写规范)。
(1) 封面(2) 课程设计任务书(3) 中文摘要(4) 目录(5) 正文(6) 参考文献(7) 附录(公式的推演、图表、程序等)2. 图纸。
3.说明书及图纸电子文档。
学生送交全部文件日期学生(签名)指导教师验收(签名)目录第一章总体设计计算 11.1轴数及驱动形式的确定11.2布置形式 11.3汽车主要参数设计21.3.1汽车轴距和前、后轮距 21.3.2汽车的前悬和后悬 31.3.3汽车的外廓尺寸错误!未定义书签。
1.3.4轴荷分配错误!未定义书签。
1.4发动机功率、转速、扭矩及发动机型号的确定 41.4.1发动机功率的确定 41.4.2发动机最大转矩及相应转速的选择 51.4.3发动机的选择 51.4.4发动机的布置 51.5汽车轮胎的选择71.6确定传动系最小传动比71.7确定传动系最大传动比8第二章货车前悬架设计92.1悬架结构及布置形式92.2悬架主要参数的确定92.2.1悬架的静挠度92.2.2 悬架的动挠度92.2.3 单个钢板弹簧的载荷102.3钢板弹簧主要参数的确定102.3.1满载弧高102.3.2钢板弹簧长度L的确定102.3.3钢板弹簧断面宽度b的确定112.3.4钢板弹簧片厚h的选取122.3.5钢板断截面形状的选择122.3.6钢板弹簧片数122.3.7钢板弹簧各片长度的确定122.3.8 钢板弹簧刚度的验算132.3.9钢板弹簧总成在自由状态下的弧高142.3.10钢板弹簧总成在自由状态下的曲率半径152.3.11钢板弹簧各片自由状态下曲率半径的确定152.3.12弹簧总成各片在自由状态下弧高的计算162.3.13 钢板弹簧总成弧高的核算162.4钢板弹簧强度验算172.5钢板弹簧主片的强度的核算172.6钢板弹簧弹簧销的强度的核算182.7减振器设计182.7.1结构形式182.7.2减振器阻尼系数的确定182.7.3最大卸荷力的确定192.7.4 筒式减振器工作缸直径的确定19 参考文献20致谢21CSU1060C中型货车总体及前悬架设计摘要悬架是现代汽车的重要总成之一,它把车架(或车身)与车轴(或车轮)弹性地连接起来。
一、课程设计任务课题内容为给定基本设计参数的汽车进行总体设计,计算并匹配合适功率的发动机,轴荷分配和轴数,确定主要尺寸参数;详细计算前悬架的设计参数,绘出前悬架的装配图。
给定参数如下:额定装载质量3500Kg最大总质量6730Kg最大车速:100Km/h课题任务要求总体设计计算要求1. 据已知数据,确定轴数、驱动形式、布置形式。
注意国家道路交通法规规定和汽车设计规范。
2. 确定汽车主要尺寸、轴荷分配,可参考同类车型选取参数。
3. 选定发动机功率、转速、扭矩,确定发动机型号。
4. 确定汽车轮胎。
5. 确定传动系最小传动比,即主减速器传动比。
6. 确定传动系最大传动比,从而计算出变速器最大传动比。
总成设计要求前悬架的结构形式,主要参数计算,弹性元件的详细设计。
课题完成后应提交的资料(或图表、设计图纸)1前悬架总装配图1张(零号图)2.设计计算说明书1份(含设计方案论证,设计分析与计算,设计总结、结论,参考文献等),说明书正文不少于5000字。
主要参考文献[1] 王望予•汽车设计(第4版)[M].机械工业出版社,2004.[2] 王霄峰.汽车底盘设计[M],清华大学出版社,2010.[3] 王国权,蔡国庆.汽车设计课程设计指导书[M].机械工业出版社,2009.[4] 刘涛.汽车设计[M].北京大学出版社,2008.⑸余志生.汽车理论(第5版)[M].机械工业出版社,2010.⑹汽车工程手册编辑委员会.汽车工程手册[M].人民交通出版社,2001.[7] 陈家瑞.汽车构造(第3版)[M].机械工业出版社,2009.[8] 闻邦椿.机械设计手册(第5版)[M].机械工业出版社,2009.同组设计者苏弥贺黎吴伟肖会雷春华、课程设计进度表:三、学生课程设计装袋要求:1. 课程设计说明书按以下排列顺序印刷与装订成一本(撰写规范见教务处网页之毕业论文撰写规范)。
⑴封面(2) 课程设计任务书(3) 中文摘要(4) 目录(5) 正文(6) 参考文献(7) 附录(公式的推演、图表、程序等)2. 图纸。
摘要本课题结合生产实际,在农用运输车的基础上对低速载货汽车车架及悬架系统进行了设计。
设计内容主要包括:参与总体设计;车架、悬架结构型式分析和主要参数的确定;车架、悬架结构设计。
整个设计过程遵循以下原则和技术标准:规范合理的型式和尺寸选择,结构和布置合理;保证整车良好的平顺性能。
工作可靠,结构简单,装卸方便,便于维修、调整;尽量使用通用件,以便降低制造成本;在保证功能和强度的要求下,尽量减小整备质量。
低速载货汽车上用得比较广泛的是边梁式车架和非独立悬架,因为边梁式车架和非独立悬架结构简单,比较经济实用,便于维修和改装。
考虑到车架和悬架在整车设计中的作用,首先进行了车架、悬架的总体设计,然后对车架、悬架结构进行了设计,最后对车架、悬架的结构进行了受力综合分析,在次基础上确定了它们的主要参数。
关键词:低速货车,车架,悬架,设计ABSTRACTThis topic combined production with the actual and based on the agriculture transport vehicle foundation, the low speed truck frame and suspension system have been designed.The main content of the design include: the design of the participation system, analysis of the structure pattern of the frame and suspension and determination of the main parameter, design of the structure of the frame and suspension.During the entire design process, the principles and the technical standards are followed: the reasonable pattern and the size, the structure and arrangement; the good smooth performance of the entire vehicle; with reliable work, simple structure, loading and unloading, advantageous for the service and the adjustment; as far as possible general parts, in order to reduce the cost of the production, the function and the intensity request are guaranteed, the quality is reduced as far as possible.The side frame and non- independent suspension are used quite widely on the low speed truck, because the side frame and non- independent suspension structure are simple, economical and practical, advantageous for the service and the refit. Considered the function of the frame and suspension in the entire vehicle design, firstly that the whole of the frame and suspension system is carried on designing, then the structure of the frame and suspension have been carried on designing, finally the stress generalized analysis of the structure of the frame and suspension has been carried on, their main parameter has been determined in the inferior foundation.Key words:Low Speed Truck,Frame,Suspension,design目录第1章前言 (1)第2章总体方案论证 (2)2.1 设计选型原则 (2)2.2 设计内容 (3)第3章主要尺寸参数的选定 (3)3.1 外廓尺寸 (3)3.2 质量参数 (3)第4章车架总成设计 (4)4.1 车架的结构设计 (4)4.2 车架的技术要求 (5)第5章车架的设计计算 (6)5.1车架的计算 (6)5.2 车架载荷分析 (8)5.3 车架弯曲强度的计算 (8)5.4 车架扭转应力的计算 (11)第6章悬架的总成设计 (14)6.1悬架的设计要求 (14)6.2悬架的两种形式 (14)6.3悬架主要参数的确定 (17)6.4钢板弹簧的设计 (20)结论 (23)参考文献 (24)致谢 (25)第1章前言车架和悬架系统是汽车设计的重要部分,因为它们的好坏直接关系到汽车各个方面(操控、性能、安全、舒适)性能。
中原工学院毕业设计说明书轻型货车车架设计轻型货车车架设计轻型货车车架设计机电学院: 机电学院车辆072: 车辆: ************吴亚: 吴亚**禹文涛朱从云禹文涛: 朱从云摘要本设计课题是关于轻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,纵梁与横梁通过焊接连接。
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轻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,确定车架纵梁的断面尺寸。
关键词:轻型货车、车架、设计轻型货车、车架、设计I目录摘要........................................................................................................................................................... I Abstract ................................................................................................................................................... II 目录.......................................................................................................................................................... 3绪论 ................................................................................................................................................... 1 1 绪论概述 ...................................................................................................................................... 11.1概述车架的发展 ............................................................................................................................ 21.2 车架的发展设计方案论证 .................................................................................................................................... 4 2 设计方案论证参考车型及其参数 ................................................................................................................ 42.1 参考车型及其参数2.2 车架在实际环境下要面对的4种压力种压力 ................................................................................ 4车架设计的技术要求 ........................................................................................................... 52.3 车架设计的技术要求2.4 车架结构的确定车架结构的确定 .................................................................................................................... 6 3 车架的设计车架的设计 ...................................................................................................................................... 103.1 车架结构形式的设计车架结构形式的设计 .......................................................................................................... 103.2 车架的受载分析车架的受载分析 .................................................................................................................. 143.3 弯曲强度计算时的基本假设弯曲强度计算时的基本假设 .............................................................................................. 14 34 纵梁的弯矩和剪力的计算纵梁的弯矩和剪力的计算 ................................................................................................. 15 4 车架的制造工艺车架的制造工艺 .............................................................................................................................. 224.1 车架梁的制造工艺车架梁的制造工艺 .............................................................................................................. 224.2 焊接工艺焊接工艺 .............................................................................................................................. 254.3 涂装工艺涂装工艺 .............................................................................................................................. 26 5 结论结论 .................................................................................................................................................. 27参考文献 ................................................................................................................................................ 28参考文献致谢........................................................................................................................................................ 29附录........................................................................................................................................................ 3011 绪论1.1 概述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。
第1章绪论课题背景汽车的使用条件复杂,其受力情况也十分复杂,随着汽车行驶条件车速和路况的变化,车架上的载荷变化也很大,而车架,作为汽车的主要承载工件,它的好坏直接关系着汽车的各方面性能,如操作稳定性、安全性、舒适性、燃油经济性等;有过汽车在使用过程中,车架断裂的情况发生;所以对车架的主要受力件车架纵梁的强度进行校核,有着至关重要的意义;确保车架在各个工况下,车架纵梁的弯曲强度都符合材料的弯曲强度极限要求,如果不符合要求的,找出解决的方案,保证人与财产的安全;另外,随着油价的上涨和国家对汽车尾气排放标准的不断提高,对载货汽车车架进行设计,不管是对其结构参数的优化设计,对其进行轻量化的优化设计,还是对汽车车架进行疲劳寿命预测分析等,都是出于对汽车动力性、安全性、燃油经济性的考虑;是非常有必要的;研究新的车架材料,减轻其质量,可以有效减少其整备质量;车架的发展历程车架”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;第2章方案论证参考车型及其参数公告型号CA1092PK26L5E4 公告批次228品牌类型载货汽车额定质量4990 总质量8785整备质量3600 燃料种类排放依据标准轴数 2轴距4560 轴荷3585/5200轮胎规格接近离去角28/12前悬后悬1080/2355 前轮距后轮距识别代号整车长7995 整车宽2260,2445整车高2430 货厢长6180货厢宽2115,2300 货厢高560最高车速95 载质量利用系数备注该车带OBD,防护材料材质:Q235-A,连接方式:螺栓连接,后部防护装置的断面尺寸mm:145×50,离地高度:545mm;汽车车架受力情况2.1.1车架水平菱形扭动力因为车辆在行驶时,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;2.1.2车架非水平扭动力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;2.1.3车架横向弯曲力所谓横向弯曲,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;2.1.4车架负载弯曲力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,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member,一般都要求较强的刚度;车架设计要求2.2.1车架必须要有一定的强度保证在各种复杂受力的使用情况下车架不受破坏;要求有足够的疲劳强度,保证在汽车大修里程内,车架不致有严重的疲劳损伤;纵梁受力极为复杂,设计时不仅应注意各种应力,改善其分布情况,还应该注意使各种应力峰值不出现在同一部位上;例如,纵梁中部弯曲应力较大,则应注意降低其扭转应力,减少应力集中并避免失稳;而在前、后端,则应着重控制悬架系统引起的局部扭转;提高纵梁强度常用的措施如下:1提高弯曲强度选定较大的断面尺寸和合理的断面形状槽形梁断面高宽比一般为3:1左右;2提高局部扭转刚度注意偏心载荷的布置,使相近的几个偏心载荷尽量接近纵梁断面的弯曲中心,并使合成量较小;在偏心载荷较大处设置横梁,并根据载荷大小及分散情况确定连接强度和宽度;将悬置点分布在横梁的弯曲中心上;当偏心载荷较大并偏离横梁较远处时候,可以采用K形梁,或者将该段纵梁形成封闭断面;偏心载荷较大且比较分散时候,应该采用封闭断面梁,横梁间距也应缩小;选用较大的断面;限制制造扭曲度,减少装配预应力;3提高整体扭转强度不使纵梁断面过大;翼缘连接的横梁不宜相距太近;4减少应力集中及疲劳敏感尽可能减少翼缘上的孔特别是高应力区,严禁在翼缘上布置大孔;注意外形的变化,避免出现波纹区或者受严重变薄;注意加强端部的形状和连接,避免刚度突变;避免在槽形梁的翼缘边缘处施焊,尤其畏忌短焊缝和“点”焊;5减少失稳受压翼缘宽度和厚度的比值不宜过大常在12左右;在容易出现波纹处限制其平整度;6局部强度加强采用较大的板厚;加大支架紧固面尺寸,增多紧固数量,并尽量使力作用点接近腹板的上、下侧面;2.2.2车架的轻量化由于车架较重,对于钢板的消耗量相当大;因此,车架应按等强度的原则进行设计,以减轻汽车的自重和降低材料的消耗量;在保证强度的条件下,尽量减轻车架的质量;通常要求车架的质量应小于整车整备质量的10%;本设计主要对车架纵梁进行简化的弯曲强度计算,使车架纵梁具有足够的强度,以此来确定车架的断面尺寸;参照材料力学另外,目前钢材价格暴涨,汽油价格上涨,从生产汽车的经济性考虑的话,也应尽量减轻整车的质量;从生产工艺性考虑,横纵梁采用简便可靠的连接方式,不仅能降低工人的工作强度,还能增强车架的强度;车架形式的确定2.3.1边梁式车架这种车架由两根纵梁及连接两根纵梁的若干根横梁组成,用铆接和焊接的方法将纵横梁连接成坚固的刚性构架;纵梁通常用低合金钢板冲压而成,断面一般为槽型,z星或箱型断面;横梁用来连接纵梁,保证车架的抗扭刚度和承载能力,而且还用来支撑汽车上的主要部件; 边梁式车架能给改装变型车提供一个方便的安装骨架,因而在载重汽车和特种车上得到广泛用;其弯曲刚度较大,而当承受扭矩时,各部分同时产生弯曲和扭转;其优点是便于安装车身、车箱和布置其他总成,易于汽车的改装和变形,因此被广泛地用在载货汽车、越野汽车、特种汽车和用货车底盘改装而成的大客车上;在中、轻型客车上也有所采用,轿车则较少采用; 用于载货汽车的边梁式车架由两根相互平行但开口朝内、冲压制成的槽型纵梁及一些冲压制成的开口槽型横梁组合而成;通常,纵梁的上表面沿全长不变或局部降低,而两端的下表面则可以根据应力情况相应地缩小;车架宽度多为全长等宽;2.3.2中梁式车架脊骨式车架其结构只有一根位于中央而贯穿汽车全长的纵梁,亦称为脊骨式车架;中梁的断面可做成管形、槽形或箱形;中梁的前端做成伸出支架,用以固定发动机,而主减速器壳通常固定在中梁的尾端,形成断开式后驱动桥;中梁上的悬伸托架用以支承汽车车身和安装其它机件;若中梁是管形的,传动轴可在管内穿过;优点是有较好的抗扭转刚度和较大的前轮转向角,在结构上容许车乾有较大的跳动空间,便于装用独立悬架,从而提高了汽车的越野性;与同吨位的载货汽车相比,其车架轻,整车质量小,同时质心也较低,故行驶稳定性好;车架的强度和刚度较大;脊梁还能起封闭传动轴的防尘罩作用;缺点是制造工艺复杂,精度要求高,总成安装困难,维护修理也不方便,故目前应用较少;2.3.3综合式车架综合式车架是由边梁式和中梁式车架联合构成的;车架的前段或后段是边梁式结构,用以安装发动机或后驱动桥;而车架的另一段是中梁式结构的支架可以固定车身;传动轴从中梁的中间穿过,使之密封防尘;其中部的抗扭刚度合适,但中部地板凸包较大,且制造工艺较复杂;此种结构一般在轿车上使用; 车架承受着全车的大部分重量,在汽车行驶时,它承受来自装配在其上的各部件传来的力及其相应的力矩的作用;当汽车行驶在崎岖不平的道路上时,车架在载荷作用下会产生扭转变形,使安装在其上的各部件相互位置发生变化;当车轮受到冲击时,车架也会相应受到冲击载荷;因而要求车架具有足够的强度,合适的刚度,同时尽量减轻重量;在良好路面行驶的汽车,车架应布置得离地面近一些,使汽车重心降低,有利于汽车稳定行驶,车架的形状尺寸还应保证前轮转向要求的空间;第3章车架结构车架结构形式的选定3.1.1车架宽度的确定车架宽度是指左右纵梁腹板外侧面之间的宽度;在总体设计中,整车宽度确定后,车架前后部分宽度就可以根据前轮最大转向角、轮距、钢板弹簧片宽、装在车架内侧的发动机外廓宽度及悬置等尺寸确定;从提高整车的横向稳定性以及减小车架纵梁外侧装置件的悬伸长度来看,车架尽量宽些,同时前后部分宽度应相等;本设计取的车架宽860mm;3.1.2车架纵梁形式的确定纵梁是车架的主要承载部件,在汽车行驶中受较大的弯曲应力;车架纵梁根据截面形状分有工字梁和槽形梁;由于槽形梁具有强度高、工艺简单等特点,因此在载货汽车设计中选用槽形梁结构;另外为了满足低速载货汽车使用性能的要求,纵梁采用直线形结构;这样既可降低纵梁的高度,减轻整车自身重量,降低成本,亦可保证强度;材料选用16Mn低合金钢,16Mn低合金钢在强度,塑性,可焊性方面能较好地满足刚结构,是应用最广泛的低合金钢,综合机械性能良好,正火可提高塑性,韧性及冷压成型性能;根据本设计的要求,再考虑纵梁截面的特点,本方案设计的纵梁采用上、下翼面是平直等高的槽形钢;纵梁总长为6815mm;优点:有较好的抗弯强度,便于安装汽车部件;3.1.3车架横梁形式的确定横梁是车架中用来连接左、右纵梁,构成车架的主要构件;横梁本身的抗扭性能的好坏及其分布,直接影响着纵梁的内应力大小及其分布合理设计横梁,可以保证车架具有足够的扭转刚度;从早期通过试验所得出的一些结论可以看出,若加大横梁的扭转刚度,可以提高整个车架的扭转刚度,但与该横梁连接处的纵梁的扭转应力会加大;如果不加大横梁,而是在两根横梁间再增加横梁,其结果是增加了车架的扭转刚度,同时还降低了与横梁连接处的纵梁扭转应力在横梁上往往要安装汽车上的一些主要部件和总成,所以横梁形状以及在纵梁上的位置应满足安装上的需要;横、纵梁的断面形状、横梁的数量以及两者之间的连接方式,对车机架的扭转刚度有大的影响;纵、横梁材料的选用有以下三种:车架A:箱型纵梁、管型横梁,横、纵梁间采用焊接连接,扭转刚度最大;车架B:槽型纵梁、槽型横梁,横、纵梁间采用铆接连接,扭转刚度适中;车架C:槽型纵梁、工字型横梁,横、纵梁间采用铆接连接,扭转刚度最小;从以上三种车架的对比可以看出:轻型载货汽车应该选用车架B;本设计共有八根横梁,有前横梁,发动机前悬置横梁,发动机后悬置横梁,驾驶室后悬置横梁,中横梁,后钢板弹簧前支架横梁,后钢板弹簧后支架横梁,后横梁;纵梁与横梁的连接3.2.1车架纵梁与横梁的连接形式货车多以铆钉连接见下图;铆钉连接具有一定弹性,有利于消除峰值应力,改善应力状况,这对于要求有一定扭转弹性的货车车架有重要意义;车架铆接示意图铆接设计注意事项:a.尽量使铆钉的中心线与构件的端面重心线重合;b.铆接厚度一般不大于5d;c.在同一结构上铆钉种类不益太多;d.尽量减少在同一截面上的铆钉孔数,将铆钉交错排列;[]83.2.2横梁在纵梁上的连接常见有三种型式:横梁和纵梁上下翼缘相连;横梁和纵梁的腹板相连;横梁同时和纵梁的任一翼缘以及腹板相连;其中前后横梁分别采用上下翼缘相连接的方式,可得到较大的连接跨度和连接刚度,使车架扭转刚度增大,纵梁局部扭转改善;第四横梁即车架中部的横梁采用腹板连接的方式,腹板连接结构与翼面连接结构相比,前者比后者可使纵梁的扭转翘曲应力降低;横梁和纵梁腹板及一个翼缘同时相连,则兼有以上两种连接方式的特点,缺点在于作用在纵梁上的力直接传到横梁上;有时使横梁只和纵梁的一个翼缘相连,则极难发挥其刚度作用,因此不常采用;3.2.3车架加强版第4章车架设计计算车架的载荷分析汽车静止时,车架上只承受弹簧以上部分的载荷称为静载荷;汽车在行驶过程中,随行驶条件车速和路面情况的变化,车架将主要承受对称的垂直动载荷和斜对称的动载荷;对称的垂直动载荷是当汽车在平坦道路上以较高车速行驶时产生的,其值取决于作用在车架上的静载荷及其在车架上的分布,还取决于静载荷作用处的垂直加速度之值;这种动载荷会使车架产生弯曲变形;当汽车在不平道路上行驶时,汽车的前后几个车轮可能不在同一平面上,从而使车架连同车身一起歪斜,其值取决于道路不平坦的程度以及车身、车架和悬架的刚度;这种动载荷将会使车架产生扭转变形;由于汽车的结构复杂,使用工况多变,除了上述两种主要载荷的作用外,汽车车架上还承受其他的一些载荷;如汽车加速或制动时会导致车架前后载荷的重新分配;汽车转向时,惯性力将使车架受到侧向力的作用;一般来说,车架主要损坏的疲劳裂纹起源于纵梁和横梁边缘处,然后向垂直于边缘的方向扩展;在纵梁上的裂纹将迅速发展乃至全部断裂,而横梁上出现的裂纹则往往不再继续发展或扩展得很缓慢;根据统计资料可知,车架的使用寿命主要取决于纵梁抗疲劳损伤的强度;因此,在评价车架的载荷性能时,主要应着眼于纵梁;车架纵梁的强度计算车架的应力计算4.3.1支座反力的计算4.3.1纵梁的剪力和弯矩计算要计算车架纵梁的弯矩,先计算车架前支座反作用力,向后轮中心支座处求矩F1——前轮中心支座对任一纵梁左纵梁或右纵梁的反作用力N;F2——后轮中心支座对任一纵梁左纵梁或右纵梁的反作用力N;L——纵梁的总长,7215mm;l——汽车轴距,4560mm;a——前悬,1080mm;b——后悬,2355mm;c——货厢长,6180mm;c1——车厢前端到二轴的距离,4120mm;c2——车厢后端到二轴的距离,2060mm;Ms——空车时的簧载质量,约2400kg;Me——满载时有效装载质量,5190kg;g——重力加速度,s ;代入4-1和4-2可得:==在计算纵梁弯矩时,将纵梁分成两段区域,每一段的均布载荷可简化为作用于区段中点的集中力;纵梁各端面上的弯矩计算采用弯矩差法,可使计算工作量大大减少;弯矩差法认为:纵梁上某一端面上的弯矩为该段面之前所有力对改点的转矩之和;车架材料的选择梁截面系数的计算弯矩应力计算与校核第5章车架制图制图方式传统制图CAD制图5.3.1绘图便利5.3.2保存便利utoCAD在机械零件上的优势。