浅谈车架的结构设计
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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。
骨架结构摩托车车架的优点及设计要点摩托车作为一种快速、灵活的交通工具,其车架的设计对于整车的性能和操控性至关重要。
其中,骨架结构是一种广泛应用的设计方案。
本文将探讨骨架结构摩托车车架的优点,并提供一些设计要点供参考。
首先,骨架结构摩托车车架的优点之一是其轻量化的特性。
相比于传统的平板车架,采用骨架结构可以大幅减少车架的重量,提高整车的操控灵活性和加速性能。
轻量化的优势使摩托车在转弯和变道时更容易控制,同时减少总重量也可以提高燃油经济性。
其次,骨架结构摩托车车架的刚性强。
骨架结构采用多个杆件组成的框架,这种设计使得车架整体刚性增加,能够有效抵抗摩托车在行驶过程中所产生的扭矩和振动。
强大的刚性可提高车辆的稳定性和操控性能,使摩托车在高速行驶时更加稳定可靠。
此外,骨架结构摩托车车架的可靠性较高。
在这种设计中,车架的各个部件相互连接和支撑,形成一个完整的整体结构,能够分担并扩散摩托车在行驶过程中所受到的冲击和振动力,减轻对部件的磨损和疲劳。
因此,相对于其他类型的车架设计,骨架结构具有更好的耐久性和可靠性。
那么,具体到骨架结构摩托车车架的设计要点,以下几个方面需要考虑:首先,要注意材料的选择。
车架材料需要具备足够的强度和刚度,以承受各种力的作用。
常用的车架材料包括高强度钢、铝合金和碳纤维等。
不同材料具有不同的物理性质和机械性能,根据具体要求选择合适的材料。
其次,需要合理设计车架的结构。
骨架结构可以采用多种不同的形式,如单管型、双管型和三管型等。
设计时需要考虑到车身的稳定性、振动吸收性和强度要求等因素,选择适合的结构形式,并确保各个部件之间的连接紧密可靠。
同时,要考虑到车架的形状和尺寸。
车架的形状和尺寸会影响整车的外观、重心位置和空间利用率。
因此,在设计时需要综合考虑车辆的美观性、稳定性和乘坐体验。
此外,还需注重车架的制造工艺和技术。
车架的制造需要使用合适的焊接、冲压或铸造工艺,以确保车架的强度和质量符合设计要求。
车架结构_分析报告车架结构是指汽车、摩托车等交通工具的骨架,它承载车辆的重量和各种动力负荷,并提供支撑、保护及安全性能。
本文将对车架结构进行分析,探讨其设计原理和优化方法。
首先,车架结构应具有足够的刚度和强度。
在行驶过程中,车辆会受到来自路面的不同振动和冲击力,而车架结构需要能够吸收和分散这些力量,同时保持足够的刚度以提供稳定的操控性和驾驶舒适性。
为了实现这一目标,车架结构通常采用多个悬挂点和支撑杆连接车轮、车身和底盘,以增加整体刚度和强度。
其次,车架结构还应具备良好的疲劳寿命。
在长时间的行驶中,车架结构会面临不断的应力加载和释放,这容易导致疲劳破坏。
为了延长车架结构的使用寿命,设计人员需要对材料的选用、结构的布局和焊接工艺等方面进行优化。
常见的做法包括采用高强度钢材、增加加强件和连结件、优化焊接接头位置等。
另外,车架结构还需要考虑动态特性和悬挂系统相互协调。
车轮与车架结构之间的悬挂系统对车辆的操控性、稳定性和舒适性有着重要影响。
设计人员需要根据车辆的使用环境和驾驶需求,选择适当的悬挂系统类型、弹性元件和减震器,并与车架结构进行有效的耦合,以实现良好的悬挂调校和乘坐体验。
此外,车架结构在碰撞事故中的安全性也至关重要。
设计人员通常应考虑采用抗冲击能力较强的材料,并通过增加车架结构的刚性和吸能结构来提高车辆的碰撞安全性。
此外,针对不同碰撞情况,可使用前、后防撞梁和变形件等装置,分散碰撞力,保护车内乘员的安全。
综上所述,车架结构的设计是汽车工程领域的重要研究内容,它关乎着车辆的性能、安全和舒适性。
在实际设计中,掌握车辆的使用环境和技术要求,运用科学的工程方法和经验,综合考虑刚度、强度、疲劳寿命、悬挂系统和碰撞安全性等因素,才能设计出优秀的车架结构。
通过不断的研究和改进,相信车架结构在未来会更加轻量化、高强度化和智能化,为人们提供更安全、舒适的出行体验。
赛车车架基本结构朋友,今天咱就来唠唠赛车车架的基本结构哈。
一、车架是赛车的脊梁。
你可以把赛车车架想象成赛车的脊梁骨呢。
就像人要是没了脊梁,那可就站都站不直啦,赛车没了车架,那也就是一堆零件散在地上的命。
车架得足够结实,才能撑得起赛车其他的部件呀,像发动机、车身外壳之类的,都得靠车架来稳稳地固定住。
二、车架的主要材料。
车架一般是用一些特别厉害的材料做的呢。
比如说金属,常见的有钢和铝。
钢的车架那是相当结实,就像一个强壮的大汉,特别能抗压。
不过呢,它也有点小缺点,就是可能会比较重。
铝制车架就不一样啦,它相对轻一些,就像是一个灵活的瘦子,虽然也很结实,但却能让赛车跑得更快更灵活,因为车轻了嘛,跑起来就更轻松啦。
三、车架的形状结构。
1. 梯形车架。
梯形车架可是车架家族里的老大哥呢。
它的形状就像个梯形,特别简单粗暴。
这种车架结构简单,制造起来也比较容易,而且在承载能力方面那是相当不错的。
就像是一个憨厚老实的大哥,虽然没有那么多花里胡哨的东西,但就是实实在在地把活儿干得很好。
不过呢,它在空间利用上就有点小劣势啦,毕竟它的结构相对比较占地方。
2. 脊梁式车架。
脊梁式车架就像是赛车车架里的文艺青年。
它是沿着车身中间有一个大梁一样的结构,就像人的脊梁骨那样贯穿整个车身。
这种车架的好处就是可以让车身布局更加合理,能够更好地利用空间。
而且在行驶的时候,它能让赛车的操控性更好一点。
就好像这个文艺青年虽然外表看起来比较独特,但内在却有着独特的魅力。
3. 空间车架。
空间车架就超级酷啦,它像是一个由很多金属管件组成的超级结构。
这些管件相互连接,形成了一个非常稳定的空间结构。
就像是一群小伙伴手拉手,紧紧地抱在一起,形成了一个超级坚固的堡垒。
空间车架在强度和刚性方面都非常出色,能够承受很大的力。
而且它在设计上可以根据赛车的不同需求进行各种变化,非常灵活。
四、车架的设计考虑因素。
在设计车架的时候呀,工程师们得考虑好多好多东西呢。
首先就是安全性,这可是重中之重。
电动自行车车架的结构分析与优化电动自行车作为一种便捷、环保的交通工具,受到了越来越多人的青睐。
而车架作为电动自行车的重要组成部分,其结构设计对车辆的性能和使用寿命有着重要的影响。
本文将对电动自行车车架的结构进行分析与优化,以提高车辆的性能和安全性。
首先我们来分析电动自行车车架的结构。
一般电动自行车车架主要由上管、下管、前叉、座管等部分组成。
上管是连接前叉和座管的主要支撑部件,其承受了车手的重量和前叉的冲击力。
下管是连接前叉和座管的横向支撑部件,起到增加车架的稳定性和刚度的作用。
前叉是连接车架与前轮的部件,其需要具备足够的刚度和耐久性。
座管是连接车架与座椅的管状构件,其承受了车手坐姿带来的力量。
在对电动自行车车架的结构进行优化时,我们需考虑以下几个方面。
首先是车架的刚度,刚度越高,车架的变形越小,提高了操控的稳定性和舒适性。
二是车架的重量,重量越轻,电动自行车的整体重量越轻,提高了车辆的加速性能和续航里程。
三是车架的强度,强度越高,车架的抗压和抗扭能力越大,增加了车架的耐久性和安全性。
针对上述优化需求,我们可以通过以下几种方式进行电动自行车车架的结构优化。
首先是采用高强度材料制造车架,如碳纤维复合材料、铝合金等。
这些材料具有较高的强度和刚度,能够在保证车架轻量化的同时提高车辆的耐久性和稳定性。
其次是采用优化的车架几何形状,如增加支撑框架的数量和布局,提高车架的刚度和稳定性。
此外,还可以使用先进的焊接技术,如激光焊接、点焊等,提高车架的强度和连接质量。
除了结构优化外,还可以通过其他方式改进电动自行车的性能。
一是采用可调节式的车架结构,允许用户根据个人需求调整车架的高度和角度,提高骑行的舒适性。
二是增加减震系统,如前叉和座椅管周围的减震装置,减少路面震动对车手的影响,提高骑行的稳定性和舒适性。
三是引入智能化技术,如车架上的传感器和控制系统,实时监测车辆的状态和性能,提供相应的调节和优化措施。
综上所述,电动自行车车架的结构分析与优化对于提高车辆的性能和安全性具有重要的意义。
房车车架分析及结构优化设计发布时间:2023-06-20T01:07:16.879Z 来源:《科技潮》2023年11期作者:卜祥谦[导读] 车架是跨接在房车前后车桥上的框架式结构,俗称大梁,是房车的基体。
一般由两根纵梁和几根横梁组成,经由悬挂装置﹑前桥﹑后桥支撑在车轮上。
山东奥斯登房车有限公司山东济宁 272000摘要:房车,又称“车轮上的家”,兼具“房”与“车”两大功能,但其属性还是车,是一种可移动、具有居家必备的基本设施的车种。
房车是由国外引进的时尚设施车种,其车上的居家设施有:卧具、炉具、冰箱、橱柜、沙发、餐桌椅、盥洗设施、空调、电视、音响等家具和电器,可分为驾驶区域、起居区域、卧室区域、卫生区域、厨房区域等,房车是集“衣、食、住、行”于一身,实现“生活中旅行,旅行中生活”的时尚产品。
随着自驾旅游越来越受到人们的重视,房车也逐渐受到人们的关注。
为了提升房车驾驶的安全系数,保证人们的安全出行,必须要提升房车的质量。
因此,本文将重点就房车车架分析及结构优化设计展开探讨。
关键词:房车;车架;结构;优化;设计1房车车架车架是跨接在房车前后车桥上的框架式结构,俗称大梁,是房车的基体。
一般由两根纵梁和几根横梁组成,经由悬挂装置﹑前桥﹑后桥支撑在车轮上。
车架必须具有足够的强度和刚度以承受房车的载荷和从车轮传来的冲击。
车架的功用是支撑、连接房车的各总成,使各总成保持相对正确的位置,并承受房车内外的各种载荷。
车架的结构形式首先应满足房车总布置的要求。
房车在复杂的行驶过程中,固定在车架上的各总成和部件之间不应该发生干涉。
房车在崎岖道路上行驶时,车架在载荷作用下可能产生扭转变形以及在纵向平面内的弯曲变形;当一边车轮遇到障碍时,还可能使整个车架扭曲成菱形。
这些变形将会改变安装在车架上的各部件之间的相对位置,从而影响其正常工作。
因此,车架还应具有足够的强度和适当的刚度。
为了提高房车整车的轻量化水平,要求车架质量尽可能小。
厦门丰泰国际新能源汽车有限公司大客车底盘车架结构及分析如果人们把发动机描述为汽车的心脏”,那么作为汽车重要组成部分的车架就可以称为汽车的骨骼”了。
车架是汽车所有总成零件生存”的载体,受力复杂。
通过行走系和车身的力都作用于车架上,车架结构的好坏及载荷分配是否合理是汽车设计成功与否的关键因素。
车架结构设计是否合理对汽车有着十分重要的意义,特别是客车底盘,在设计过程中不但要考虑各总成零部件的合理布置以及其可靠性、工艺性和维修的方便性,还要充分考虑最大限度地满足车身对底盘的特殊要求,如纵梁的结构、横梁及外支架的位置及连接方式、行李箱大小、地板高度和位置,等等。
对同样型号的客车底盘,不同的用户对车架的要求不尽相同,甚至有较大的差异。
这里着重分析大客车底盘车架的结构特点,阐述其设计要点。
一:大客车底盘车架的基本结构大客车底盘的车架一般包括直通大梁式、三段式和全桁架(无车架)式3种结构型式,分别与车身构成非承载式、半承载式和全承载式结构。
根据其不同的用途和工艺特点,车架与车身一般采用弹性或刚性连接。
现国内外大都采用刚性连接,以使车架与车身共同承载,受力趋于合理化,从而提高车辆的可靠性和安全性。
1 •直通大梁式该结构是传统的结构型式,采用槽形或矩型截面纵梁,有些车型还有加强副纵梁。
根据不同的要求,纵梁设计可前后贯通,也可前、中和后搭接成不同高度或不同宽度的结构,有些车型受后桥和地板高度要求的限制而在该处设计成结构复杂的“©型。
横梁结构一般采用“I型或双槽背对形成的“I型,有时也采用“G型横梁。
根据布置和总成的安装要求,同一车架可同时采用多种型式的组合和不同的横梁翼面,车架总成可设计成前后等宽或不等宽结构。
直通大梁式车架结构简单、工艺性好,但存在本身质量大、总成布置困难、受力不均匀和损坏后难以修复等缺点,主要用于城市公交和普通短途客运车辆。
2.三段式;该结构前、后段为槽形大梁,中段为桁架结构(行李舱区)。
车架结构_分析报告近年来,随着汽车工业的迅速发展,车架结构作为汽车的重要组成部分,其优化和改进对于提高汽车性能和安全性具有重要意义。
本文将对车架结构进行分析,并探讨其对汽车整体性能的影响。
首先,车架结构是汽车的骨架,它承载着车身和车辆的其他组件。
良好的车架结构应具备足够的刚度和强度,以承受各种道路条件和外部冲击。
对于乘用车来说,车架结构的刚度对于提高驾驶稳定性和操控性至关重要。
车架结构的强度则直接关系到车辆的安全性能,对于保护乘员和车辆在碰撞事故中的安全至关重要。
其次,车架结构的材料选择对于车辆的性能和重量具有重要影响。
目前,主流的车架结构材料包括钢材、铝合金和复合材料。
钢材具有优异的强度和刚度,但相对较重;铝合金则具有较高的比强度和抗腐蚀性能,但价格较高;而复合材料则具有轻质、高强度和良好的挠曲性能,但成本较高。
因此,车架结构的设计需要综合考虑材料的性能、成本和制造工艺等因素。
另外,车架结构的优化设计可以通过减少重量来提高车辆的燃油经济性和环保性能。
较轻的车架结构可以减少车辆的整体质量,从而降低能耗和尾气排放。
在优化设计过程中,可以采用拓扑优化和结构优化等方法,通过改变结构形式和材料分布来实现重量的最小化。
最后,车架结构的制造工艺也对整体性能产生影响。
传统的车架结构制造通常采用焊接、铆接和粘接等工艺,这些工艺在保证结构强度的同时,也会增加制造成本和重量。
近年来,随着先进制造技术的发展,包括激光焊接、铸造和复合材料成型等新工艺的应用,可以实现车架结构的轻量化和性能提升。
综上所述,车架结构作为汽车的重要组成部分,对于汽车性能和安全性具有重要影响。
优化设计和材料选择可以提高车架结构的刚度、强度和重量,从而提高驾驶稳定性、操控性和燃油经济性。
此外,先进制造工艺的应用也为车架结构的轻量化和性能提升提供了新途径。
在未来的汽车发展中,车架结构的优化和改进将继续成为研究和发展的重点领域。
车架的设计是一个受多方面因素影响的过程,基于车架对车身所起的重要作用,在进行车架设计时必须注意到结构的合理性,同时还应考虑到料厚、结构的复杂度以及成本,从而保证汽车的安全性和舒适性。
车架主要起支撑白车身、安装底盘件的作用,中门下导轨附属于车架总成。
车架必须具有足够的强度和刚度才能够满足车辆的各种工作状况。
出于对轻量化和低成本的考虑,车架必须结构简单,料厚合理。
车架起连接车身与底盘零件的作用,因此车架的结构很大程度上依据其相邻件的结构而定。
以上汽通用五菱汽车股份有限公司的五菱荣光汽车为例,该车型为承载式车身结构,车架总体布局参考五菱之光车架,断面结构参考东南菱利。
车架主体结构
车架设计时,首先要确定纵梁的走势以及横梁布置位置和数量。
五菱荣光相对于五菱之光整体有所加长、加宽,就车架而言,随着轮距的加长加宽(见图1),纵梁也必须做相应调整。
纵梁是在保证和前后轮胎包络面一定安全距离的最宽位置。
和五菱之光比较,五菱荣光前车架单边加宽
36mm,后车架单边加宽36.5mm。
同时,为减少焊接时间和提高车架整体结构强度,将五菱之光的三根纵梁在冲压工艺允许的情况下精简为两根。
除保证和前后轮胎包络线的最小距离10mm外,还应保证和中门下导轨的最小距离也不少于10mm,所以在控制大梁走势的时候还要考虑中门的开启轨迹。
由于五菱荣光的地板高度和五菱之光是相同的,这样五菱荣光的大梁上下表面位置可以完全参考五菱之光。
后大梁拔模角度设置为单边
1.2°,将前后大梁连接而成五菱荣光车架纵梁。
五菱荣光的前车架横梁一结构参考五菱鸿途横梁结构,适当加宽并前后平移至大梁最前端。
前车架横梁二为外径42mm的圆管,在绝对坐标中的位置和五菱之光一致。
前车架横梁三结构参考五菱之光,因为发动机相对地板下移15mm,该横梁可适当加强结构,保证与变速器上离合拉锁摆臂最小距离大于10mm即可。
位置为后地板和座椅框架焊接位置,相对五菱之光位置前移了50mm。
前车架横梁四主要作用为布置发动机变速器的后
吊点,结构与五菱之光相同并适当加长,位置前移50mm。
后车架横梁一参考东南菱利,高70mm,宽60mm,位置为后悬前支点。
后车架横梁二结构参考菱利,高60mm,宽60mm,X向中心位置为2115mm,相对于五菱之光后车架,在后桥和尾端梁中间位置加一根和后车架横梁二结构一样,截面略小的后车架横梁三,高50mm,宽40mm,X向中心位置为2385mm。
其他零件
将纵梁和横梁布置好之后,车架的基本框架主体部分也就完成了。
其他连接件、支撑件等功能件都往梁上焊接即可。
有几个结构稍复杂的在下面将一一列举出来。
稳定杆支座设计。
稳定杆的安装位置需和底盘工程师协商解决。
在前纵梁左右位置确定之后,相对位置确定的稳定杆的4个安装点必须安装方便,不与大梁干涉;稳定杆支座应尽可能小,结构强度应符合要求;零件必须满足冲压和焊接工艺要求。
盖板B设计。
左盖板B为安装电瓶用,右盖板B为安装空气滤清器用,外侧翻边与座椅框焊接(见图2)。
电瓶和空滤器的摆放位置在座椅框基本确定后与相应工程师协商布置。
盖板可以起凸台或筋条做零件的安装平面。
凸台不能妨碍盖板与纵梁的焊接(凸台圆角后与纵梁焊接边相距3mm 以上)。
下盖板A设计。
下盖板属于松动件,根据不同车型选装以保护发动机及其附近管路(见图2)。
在设计时应考虑:车辆的通过性决定下盖板的底面高度;下盖板与车架地板的空隙应尽可能小,但是要保证所有管路安全通过;合理布置网格的形状和面积,满足足够的强度和进风量。
后悬架左右前支承架设计。
五菱荣光后悬架有两种,即钢板弹簧悬架和半独立悬架,分别如图3、图4所示。
两种悬架的安装位置和安装方式都有细微差别,受力情况也各不相同,在设计时要区别对待。
结语
要想有好的产品,就要先有好的构思。
车架是汽车的重要之重,要承载着整个汽车的重量,在发生意外事故时,车架要经得起碰撞,尽量使人受到最轻的伤害。
因此,只有把车架设计得更合理,才能更好地保证汽车驾乘者的安全。