车架总成(半承载)设计规范
- 格式:doc
- 大小:159.00 KB
- 文档页数:16
中重型载货汽车总布置设计规范中重型载货汽车总布置设计规范汽车的总体设计与汽车的使⽤性能、艺术造型与制造成本有着密切的关系,在很⼤程度上决定着汽车销售的成败,直接影响到汽车的结构、性能及其使⽤、维修、寿命和使⽤经济性,所以总体设计在汽车的设计中显得⼗分重要。
1、汽车总体设计的任务:(1)从技术先进性、⽣产合理性和⽬标产品的⽤途、销售对象、控制成本及⽣产纲领等出发,正确选择整车性能指标、质量及尺⼨参数,提出整车设计⽅案,为部件设计、选型提供依据。
(2)对各部件进⾏合理布置和运动校核,使汽车能满⾜主要性能的要求,使相对运动的部件不会产⽣相互⼲涉。
(3)对汽车性能进⾏精确计算和控制,保证汽车主要性能指标的实现。
(4)协调各总成与整车的关系以及各总成之间的关系。
(5)拟订整车技术⽂件。
如:整车装调技术条件、产品标准(6)进⾏各种有关整车的技术综合⼯作。
如:总布置评审材料的准备;设计计算书(设计计算说明书);项⽬描述书;试验任务书;零部件技术认证计划。
2、对整车设计师的要求:作为⼀名整车设计师,需要具备以下⼏个条件:(1)对汽车的有关标准、法规的了解和掌握;(2)对汽车设计、试验知识的掌握和运⽤;(3)对汽车使⽤、保养和修理知识的基本了解;(4)对汽车⽣产⼯艺的基本了解;(5)对国内外同类产品的技术状态及技术⽔平主要零部件资源的了解;(6)有强烈的经济观念和市场意识,对市场的需求有必要的了解;(7)要有科学的⼯作态度和严格细致的⼯作作风;(8)要有协调各种关系的能⼒和耐⼼。
3、汽车设计的⼀般主要原则:汽车的设计原则是解决设计中出现的各种⽭盾的指导思想和统⼀的准则。
其中包括产品设计⽅针、主要技术—经济要求(对技术先进性、⼯艺性、继承性、⽣产成本和零部件互⽤化的要求),需要考虑哪些变型车;同时要规定在各⾃使⽤性能发⽣⽭盾时应优先保证的性能等,对于不同类型的汽车,其设计原则是不相同的,但有⼀些普遍适⽤的主要原则,表现在:(1)⽤户第⼀原则:汽车是⼯业品,也可看作艺术品。
中重型载货汽车总布置设计规范汽车的总体设计与汽车的使用性能、艺术造型与制造成本有着密切的关系,在很大程度上决定着汽车销售的成败,直接影响到汽车的结构、性能及其使用、维修、寿命和使用经济性,所以总体设计在汽车的设计中显得十分重要。
1、汽车总体设计的任务:(1)从技术先进性、生产合理性和目标产品的用途、销售对象、控制成本及生产纲领等出发,正确选择整车性能指标、质量及尺寸参数,提出整车设计方案,为部件设计、选型提供依据。
(2)对各部件进行合理布置和运动校核,使汽车能满足主要性能的要求,使相对运动的部件不会产生相互干涉。
(3)对汽车性能进行精确计算和控制,保证汽车主要性能指标的实现。
(4)协调各总成与整车的关系以及各总成之间的关系。
(5)拟订整车技术文件。
如:整车装调技术条件、产品标准(6)进行各种有关整车的技术综合工作。
如:总布置评审材料的准备;设计计算书(设计计算说明书);项目描述书;试验任务书;零部件技术认证计划。
2、对整车设计师的要求:作为一名整车设计师,需要具备以下几个条件:(1)对汽车的有关标准、法规的了解和掌握;(2)对汽车设计、试验知识的掌握和运用;(3)对汽车使用、保养和修理知识的基本了解;(4)对汽车生产工艺的基本了解;(5)对国内外同类产品的技术状态及技术水平主要零部件资源的了解;(6)有强烈的经济观念和市场意识,对市场的需求有必要的了解;(7)要有科学的工作态度和严格细致的工作作风;(8)要有协调各种关系的能力和耐心。
3、汽车设计的一般主要原则:汽车的设计原则是解决设计中出现的各种矛盾的指导思想和统一的准则。
其中包括产品设计方针、主要技术—经济要求(对技术先进性、工艺性、继承性、生产成本和零部件互用化的要求),需要考虑哪些变型车;同时要规定在各自使用性能发生矛盾时应优先保证的性能等,对于不同类型的汽车,其设计原则是不相同的,但有一些普遍适用的主要原则,表现在:(1)用户第一原则:汽车是工业品,也可看作艺术品。
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。
汽车总布置设计规范汽车设计规范是为了确保车辆在设计、制造和使用过程中具有一定的标准和规范。
这些规范涵盖了外观设计、结构设计、安全性能、环境表现等方面,以保证汽车在所有方面都能满足用户的需求并达到安全性能、经济性能和环保性能的要求。
首先,汽车设计规范要求外观设计符合人体工学原理,保证乘坐舒适性和操作便捷性。
车身外形应流线型,减少空气阻力和噪音。
同时,要遵循品牌识别和设计风格,确保每款车都具有独特的外观特征。
其次,汽车的结构设计需要符合一定的标准和规范,以确保车辆在运行过程中具有足够的刚度和强度。
车身结构应具有一定的安全保护能力,能够有效吸收和分散碰撞能量。
底盘设计要合理布置零部件,确保车辆在各种路况下稳定性和操控性。
安全性能是汽车设计规范中最重要的一项内容,包括主动安全和被动安全两个方面。
主动安全要求车辆具备良好的操控性和制动性能,以便驾驶员在紧急情况下能够迅速做出反应。
被动安全要求车辆在发生碰撞时能够提供有效的保护,减少乘员伤害。
这包括安全气囊、防护结构、安全带等安全装置的合理设计和配置。
另外,环保性能也是汽车设计规范中的重要内容。
随着环保意识的提高,汽车的排放要求越来越严格。
汽车设计规范要求车辆采用先进的节能技术和清洁动力,能够减少尾气排放,减小对环境的污染。
此外,轻量化设计也是一个重要的环保要求,通过采用轻量材料和结构设计的优化,降低汽车的油耗,减少能源消耗。
除了以上方面的规范,汽车设计还要考虑人机工程学、噪音振动、耐久性、可维修性、可靠性等方面的要求。
汽车设计规范的严谨和细致,不仅对于车辆制造商来说是对产品质量的保证,对于消费者来说也是对驾驶安全和舒适性的保障。
总之,汽车设计规范是汽车制造行业的重要指导标准,它涵盖了外观设计、结构设计、安全性能、环境表现等方面。
通过遵从这些规范,车辆能够满足用户需求,保障驾驶安全、舒适性和环保性能。
同时,在不断科技进步的背景下,汽车设计规范也将不断更新和完善,以适应市场的需求和环境的变化。
全承载式车身与半承载式车身的区分----- OOOO自从2005年底00客车已着手研发和全面推动全承载客车产品,目前00和0000全承载城市客车产品已经批量投放市场,OOOOo产品已经过几轮试制形成小批量订单,OO(X)O系列(8〜9米)全承载客车产品正在试制阶段。
但是全承载客车与目前公司批量生产的半承载客车在结构方面主要有哪些方面的区分?都有什么优缺点?许多员工还不是很清晰,下面简洁的给大家做个介绍:半承载式车身的汽车有一刚性底盘大梁车架。
在半承载式车身中发动机、传动系统的一部分、车身等总成部件都是用悬架装置固定在车架上,车架通过前后悬架装置与车轮联接。
半承载式车身比较笨重,质量大,高度高。
半承载式车身就是悬挂不是直接联在车身上,而是联在车架上,车架上面再扣上一个车身。
它的优点就是有独立的大梁,底盘强度较高,抗颠簸性能好,此外四个车轮受力再不匀称,也是由车架担当,而不会传递到车身上去。
缺点就是车身和车架是刚性联接的,在大路上行驶的时候,不是很平稳,会产生震惊。
此外遇到危急(如翻车)的时候,厚重的底盘,也会对相对薄弱的车身产生致命威逼。
全承载式车身的汽车没有刚性车架,发动机、前后悬架、传动系统的一部分等总成部件装配在车身上设计要求的位置,车身负载通过悬架装置传给车轮。
全承载式车身除了其固有的乘载功能外,还要直接承受各种负荷力的作用。
全承载式车身不论在平安性还是在稳定性方面都有很大的提高,它具有质量小、高度低、装配简洁等优点。
说白了,全承载式车身就是整个车身为一体悬挂直接联在车身上。
这样的车身优势是:大路行驶特别平稳,整个车身为一体, 固有频率震惊低,噪音小,整体式车身比较平安。
缺点就是底盘强度远不如大梁结构的车身,当四个车轮受力不匀称时,车身会发生变形此外,此外制造成本偏高。
综上所述,从使用的角度看,半承载式除了底盘牢固外,其他几乎全是缺点;而全承载式除了底盘不够牢固外,其他几乎全是优点,从创造以来汽车全部都是半承载式的。
半挂车设计规范范文1.尺寸规范:半挂车的尺寸要求根据运输需求和道路标准来确定。
例如,欧洲国家的半挂车尺寸一般为13.6米长、2.55米宽和4米高。
尺寸规范的目的是使半挂车与其他运输工具和道路的交通流量相匹配,以确保道路交通的安全和效率。
2.重量规范:半挂车的重量规范包括总重量和轴重。
总重量指半挂车本身的重量加上装货物的重量,一般不得超过国家或地区的法定限制。
轴重指半挂车轴荷载的最大允许值,根据车辆结构和承受能力来确定。
重量规范的目的是确保半挂车的稳定性和安全性,减少对道路结构的损害。
3.刚度规范:半挂车的刚度规范涉及到底盘的刚性和悬挂系统的刚性。
底盘的刚性是指底盘结构的抗弯和扭转能力,悬挂系统的刚性是指悬挂系统对车身的垂向、纵向和横向运动的限制能力。
刚度规范的目的是确保半挂车的稳定性和操控性,减少在行驶过程中的振动和震动。
4.制动规范:半挂车的制动系统应符合国家或地区的相关法律法规和标准。
制动规范包括制动力的大小、制动系统的可靠性和灵敏度等。
半挂车的制动性能直接影响到行驶过程中的安全性和制动距离。
制动规范的目的是确保半挂车可以在紧急情况下及时停下,减少碰撞事故的发生。
5.防滚规范:半挂车的防滚规范包括车辆的倾翻抗力和防滚装置的设计要求。
半挂车的倾翻抗力要求可以通过调整车身重心、采用稳定性增强装置和减少悬挂系统的滑移等方式来提高。
防滚装置一般包括侧倾障碍器、侧滑控制系统和刹车扭矩控制系统等。
防滚规范的目的是确保半挂车在行驶过程中不易倾翻,增强驾驶员和乘员的安全性。
综上所述,半挂车设计规范是确保半挂车安全、稳定和可靠的重要指南。
这些规范涵盖了尺寸、重量、刚度、制动和防滚等方面,目的是为了保障道路交通的安全和效率。
设计者和制造商应遵守这些规范,以确保半挂车的质量和性能符合相关标准,并提供最佳的运输解决方案。
大学生方程式赛车车架结构设计1、方程式赛车车架结构综述1.1 方程式赛车车架的功用与要求1.1.1 车架的功用大学生方程式赛车车架作为赛车的承载基本是赛车的主要承载构件,其功用是支撑车身各主要总成的安装机体,同时承受这些总成的重力以及其传给车架的各种力和力矩,因此,车架应有足够的弯曲强度,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量较小:车架也应有足够的强度,以保证其具有足够的可靠性和寿命,车架主要零件在使用期内不应有严重变形或者开裂。
同时在保证强度、刚度的前提下车架的自身质量应尽可能小,以较少整车质量从被动安全性考虑车架应具有吸收撞击能力的特点,此外,车架设计时,还要考虑大学生方程式赛车技术规范中的要求。
1.1.2车架的要求(1) 车架应满足中国大学生方程式汽车大赛车规则(2016)的要求。
1) 方程式赛车车架应有足够的强度,保证赛车在比赛期间的转弯、制动等各种工况下赛车的零部件不会因受力过大而失效。
2) 保证赛车车架的刚度,包括扭转刚度和抗弯刚度,车架保证赛车正常使用。
另一方面,车架具有一定的柔度,即但车架弯曲扰度(扭转刚度)不宜过大,避免变形过大影响车架上总成的正常配合和各零部件的过早损坏。
3) 车架的整体质量应尽可能的小,有效的降低赛车的整备质量,同时结构简单,便于制造。
4) 赛车还需要适合从第5 百分位的女性到第95 百分位的男性车手驾驶。
5) 车架要有一定的韧性。
(2) 方程式赛车车架的结构设计要求1) 赛车的车架被主环和前环分成三部分。
2) 从侧视图来看,主环斜撑在主环侧倾的一边,在下端通过三角形结构回到主环底部,从而提高车架的稳定性。
前环斜撑延伸到脚部之前,保护脚部。
3) 车架的最前端是前隔板,设计为平面结构,能够吸能缓冲的结构,纵向安装在平而中部,一起保护脚部和腿部。
4) 赛车的侧面为防撞结构,减少侧面撞击时车手受到的伤害。
1.2 赛车车架的结构形式方程式赛车的车架不同于普通汽车,由于方程式赛车的高负荷和极限工况等工作环境使得方程式赛车的车架要求较高。
Science and Technology &Innovation ┃科技与创新2020年第20期·127·文章编号:2095-6835(2020)20-0127-02公路客车半承载式车身的设计分析朱铭(厦门金龙旅行车有限公司,福建厦门361000)摘要:主要针对公路客车半承载车身设计进行分析,先介绍了车身整体设计,随后介绍了车身设计,包括车身底架、地板骨架、左右侧骨架、前围骨架、后围骨架、顶盖骨架,希望能给相关人士提供有效参考。
关键词:公路客车;半承载式车身;车身设计;轻量化中图分类号:U469.1文献标志码:ADOI :10.15913/ki.kjycx.2020.20.054当下,中国大部分公路客车都是半承载结构,为了实现客车车身轻量化设计,兼顾客车底盘和车身的匹配性,可以把车身侧围骨架和横梁焊接到一起,从而促进车身骨架和底盘构成有机整体,车身骨架能够帮助分担车辆负荷。
该种结构便是半承载结构。
为了进一步优化车身结构,减轻车身质量,可以通过刚度大、质量轻的车身代替那些较为笨重的车架。
1车身总体设计此次公路客车半承载车身设计中,主要是三段底架的车身结构,主要由顶盖骨架、后围骨架、前围骨架、右侧骨架、左侧骨架、地板骨架以及底架等几部分构成。
该种半承载车身结构如下:通过顶骨架、左右侧骨架、前后围骨架、地板骨架和底架组成承载框架,随后利用不同连接点,使整个车身骨架便成数个封闭环形式[1]。
2公路客车半承载车身设计2.1车身底架底架设计中主要可分成3个部分,主要是后段底架、中段底架和前段底架。
3个结构中,前段部分主要是通过槽形大梁支撑起来,中间结构则是设计为一种桁架形式,主要是用来存放乘客所带的行李,最后一个部分,即后段部分,也是和前段一样,通过槽形大梁组装而成,发动机通常也是安装于公路汽车的后段区域,进而扩大了该处负载,相关大梁断面也远远超出前段部分的大梁尺寸,为此在设计中需要高度重视。
汽车总布置设计规范一、整车主要参数的确定:1、前悬、后悬、轴距的确定:根据设计任务书提供的车身型号、货厢内部尺寸确定前悬、后悬、轴距的尺寸。
1.1前悬长:主要依据车身前悬及车身布置位置,前翻车身还要考虑车身前翻时与保险杠的间隙。
1.2后悬长:也是确定轴距长度,后悬除要符合法规要求之外,要充分考虑对离去角、质心位置的合理性,车身与货厢的合理间隙,应该保证高位进气在车身翻转时有至少30mm间隙。
2、整车高度的确定:2.1车身高度的确定:车身高度的确定主要受发动机高低位置的影响,发动机高低位置确定之后,应该保证车身地板与发动机最小间隙在30mm以上。
2.2整车高度确定:(既货厢帽檐或护栏高度的确定)2.2.1货厢带前帽檐:应保证车身前翻时,车身及附件与货厢帽檐最小间隙大于60mm。
2.2.2货厢为护栏结构:安全架与车身顶盖高度差:(GB7258规定:载质量为1吨及1吨以上的货车、农用车为70-100mm)3、整车宽度的确定:一般来言,车辆的最宽决定于货厢的宽度。
4、轮距确定:4.1前轮距:前轮距的确定实际上就是前桥的选取,前桥的选取主要决定于设计载质量,前轮距主要受车身轮罩的宽度、车轮的偏距影响,并且受到法规(整车外宽不超过2.5m)的限制,同时要考虑前轮的最大转角。
4.2后轮距:后轮距的确定实际上就是后桥的选取,后桥的选取主要决定于设计载质量,同时再根据货厢的宽度来选取合适的轮距。
二、驾驶室内人机工程总布置:1、R点至顶棚的距离:≥9102、R点至地板的距离:370±1303、R点至仪表板的水平距离:≥5004、R点至离合器和制动踏板中心在座椅纵向中心面上的距离:750~850(气制动或带有助力器的离合器和制动器,此尺寸的增加不大于100)5、背角:5~28°6、足角:87~95°7、转向盘外缘至侧面障碍物的距离:≥100(轻型货车≥80)8、转向盘中心对座椅中心面的偏移量:≤409、转向盘平面与汽车对称平面间夹角:90±510、转向盘外缘至前面及下面障碍物的距离:≥8011、转向盘下缘至离合和制动踏板中心在转向柱纵向中心面上的距离:≥60012、转向盘后缘至靠背距离:≥35013、转向盘下缘至座垫上表面距离:≥16014、离合、制动踏板行程:≤20015、离合踏板中心至侧壁的距离:≥8016、离合踏板中心至制动踏板中心的纵向中心面的距离:≥11017、制动踏板纵向中心面至通过加速踏板中心的纵向中心面的距离:≥10018、制动踏板纵向中心面距转向管住纵向中心面的距离:50~15019、加速踏板纵向中心面至最近障碍物的距离:≥6020、变速杆和手制动手柄在任意位置时,距驾驶室内其他零件或操纵杆的距离:≥50三、底盘总布置:1、车架宽度的确定:1.1发动机安装部位的车架外宽的确定a.发动机宽度尺寸:特别是在车架纵梁附近的发动机宽度。
车架设计手册车架是指用来支撑车子整体的骨架构架,其设计是影响车子整体性能的重要因素。
本手册将介绍车架的设计要点、材料选择、制造工艺以及相关的测试和检测方法。
车架设计要点1.结构强度:车架需要保证足够强度来承受车子的自身重量和外界的荷载。
一些高强度材料如碳纤维、铝合金等可以用来提高车架强度。
2.轻量化设计:车架的质量越轻,则车子的加速和转向性能就越好。
轻量化设计方法包括空心设计、管壁薄化和多稳定设计等。
3.良好的减震性能:车架需要减少来自道路的震动对车子的影响,可以通过增加减震器数量或者改变材料等设计方法来实现。
4.稳定性能优良:车子的稳定性能是指车架在各种行驶状态下都保持平衡和稳定。
保证车子稳定性能可以采用非标准化设计的最佳尺寸,并考虑到车子布局、车底高度等实际因素。
5.美感和个性化:车架设计也需要符合车子整体设计和个性化需求。
车架材料选择1.铝合金:相对于其他金属,铝合金有更好的强度和较轻的质量。
其缺点是比碳纤维容易断裂。
2.碳纤维:碳纤维具有极高的强度和轻盈的质量,几乎不变形和氧化。
其缺点包括比铝合金或钢铁更贵、更易损坏等。
3.钢铁:最常用的车架材料,适用于各种环境和行驶条件。
其缺点包括较重、不适合长期暴露在潮湿地区和容易生锈。
4.钛:高质量钛合金车架与铝合金车架的强度相当,但是相比铝合金车架更为耐用。
其缺点包括相对较贵。
车架制造工艺1.焊接:最常用的方法包括氩弧焊和TIG焊接。
其优点在于效率高,而缺点在于不适合一些高端车架材料的制造工艺。
2.模锻:模锻的优点在于制造出的车架具有一致的形状和强度。
其缺点包括需要一些专业设备和技能。
3.复合材料制造:使用复合材料,通常为碳纤维创建车架。
其制造过程包括设计、剪切、涂覆、压缩和烘干等。
其优点在于可以实现高度个性化的设计,独特的外观和性能优势。
测试和检测方法车架的测试和检测是车架确认性能和质量的必要环节。
1.载荷测试:采用一些成型载荷测量器或开放试验,确定车架的强度和耐受能力。
中重型载货汽车总布置设计规范为了保证中重型载货汽车在道路上的安全性和稳定性,制定一系列设计规范是非常必要的。
以下是中重型载货汽车的总体布置设计规范,以确保车辆的可靠性和行车安全。
1.载荷分配规范:载货汽车的货物应均匀分配在车辆上,以避免重心偏高或偏向一侧。
货物的重量应按照设计要求和道路车辆的载荷限制合理分配,以保持车辆的稳定性。
2.车身结构规范:车身应具有足够的强度和刚度,以承受车辆载荷和道路条件的冲击。
车辆的结构设计应满足相关的国家标准,包括车身长宽高的比例、车辆的空气动力学性能等。
3.车辆底盘布置规范:载货汽车的底盘布置应合理,以确保各个部件的协调工作。
底盘应具有足够的稳定性和强度,以承受道路冲击和车辆操控所带来的应力。
4.悬挂系统设计规范:悬挂系统应具有适当的刚度和阻尼,以确保车辆在行驶过程中的稳定性和舒适性。
悬挂系统的布置应考虑到车辆的载重情况,以及道路不平等的情况。
5.制动系统设计规范:制动系统应满足国家标准,具有足够的制动能力和可靠性。
车辆的制动布置应合理,以确保车辆在急刹车时的稳定性和安全性。
6.动力系统设计规范:动力系统应根据车辆的载重要求和行驶条件进行合理选择。
发动机的布置应考虑到散热、气流阻力等因素,以确保发动机能够运行在适当的温度范围内。
7.尾气排放规范:载货汽车的尾气排放应符合国家相关的环保标准,以减少对环境的污染。
尾气处理系统的设计应满足排放要求,并保证发动机的性能和可靠性。
8.安全设备规范:载货汽车应配备相应的安全设备,如安全带、ABS防抱死系统、车身稳定控制系统等,以提高车辆的安全性能。
车辆的灯光、反光镜等配件也应满足国家标准。
以上是中重型载货汽车总布置设计规范的一些要点。
制定这些规范可以保证载货汽车的稳定性、安全性和可靠性,减少事故发生的风险,并降低道路交通事故的发生概率。
同时,这些规范也有助于提高载货汽车的能源利用率和环保性能,减少对环境的不利影响。
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。
浅谈车架的结构设计图1 五菱荣光车架的总体布局参考了五菱之光车架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。
扬州亚星客车有限公司企业标准 Q/WCYG Q/WCYG —**—20** 代替Q/WCYG —**—20**
车架总成(全承载)设计规范
××××-××-××发布 ××××-××-××实施 扬州亚星客车股份有限公司 发布 前 言 本标准是根据国家有关客车方面的法规、标准等要求,结合我公司产品开发流程,并参考高等院校汽车专业教材相关章节制定而成,作为扬州亚星客车股份有限公司车架总成(半承载)设计的主要依据。 本标准由扬州亚星客车股份有限公司提出并归口。 本标准由扬州亚星客车股份有限公司汽车研究院起草。 本标准主要起草人: 本标准由扬州亚星客车股份有限公司汽车研究院负责解释。 前言的内容可包括:(宋体,五号,段落1.5倍行距) a) 任务来源; b) 制定过程及征求意见情况; c) 指明该标准采用国际标准、国外先进标准的程度; d) 该标准导致废止或代替其他标准文件的全部或一部分的说明; e) 实施该标准过渡期的要求; f) 哪些附录是标准的附录,哪些附录是提示的附录的说明; g) 附加说明: ——本标准由汽车研究院提出。 ——本标准由汽车研究院归口。 ——本标准起草部门。 ——本标准主要起草人。 ——本标准首次发布、历次修改和复审确认年、月 车架(半承载)总成设计规范 1 范围 本标准规定了半承载式车架总成的术语和定义、设计规范、车架的制造工艺及材料、车架防腐蚀要求、车辆VIN码和产品标牌在车架上的固定(位置)、车架总成的变动、设计评审要求、设计输出图样和文件的明细等基本设计准则。
本标准适用于半承载车架总成设计过程控制,外购底盘车架改制可参照执行。 本标准不适用于全承载车架总成设计过程控制。
2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB 7258-2012 机动车运行安全技术条件 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 Q/WCYG ZT C QY G 25-2012《外购零部件防腐蚀要求》
3 术语和定义 下列术语和定义适用本文件。 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。有的横梁还作为发动机、散热器、传动轴以及悬架系统的紧固点。
4 设计规范 4.1 车架的结构型式 半承载式汽车,其前后悬架装置,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、刚性和振动特性。设计时在确保车架总成性能的同时,还应对车辆性能和匹配性进行认真的研究。根据纵梁的特点,半承载客车车架主要可分为以下几种型式(见图4.1)。 a) b) c) 图4.1 半承载客车车架主要型式 a)直通纵梁式车架结构;b)中段桁架式车架结构;c)分段式车架结构;
4.1.1 直通纵梁式车架结构见图4.1 a)
该型式车架纵梁可为槽型或Z字型的直通大梁,横梁一般为槽型,有时也可采用其它特殊形状,如帽形或管形等等,纵梁与横梁之间联接一般采用过渡板铆、焊结构。与车身联接的外横梁(也称牛腿)有槽型和异型钢管式。 4.1.2 中段桁架式车架结构见图4.1 b) 该型式车架中段一般为矩形管的格栅式结构,前后段车架纵梁、横梁的形状一般为槽型,中段与前、后段之间联接一般采用过渡板铆、焊结构。 c) 该型式车架纵梁为分段式,纵梁、横梁的形状一般为槽型、矩形管等形状不一,一般根据车辆用途、安装不同总成的需要来进行自然分段铆、焊接。 4.1.4 三种结构特点分析对比见表1 表1 三种结构特点分析对比
对比项目 车架 类别 不同类别的客车采用的形式 车架结构特点 制造难易 通用化系列化高低 防腐处理繁简 生产效率高底 焊接量大小 结构尺寸保证难易 一次性投资高低 行李仓容量大小 实现低地板的可能性 整车
的质心高低 直通 纵梁式 车架 团体 客车、前置 客车 结构 简单 较 易 较高 简单 高 小 易 高 小 小 较高
中段桁 架式车 架 公路、旅游 客车、 团体 客车 结构 较 复杂 较 难 高 较 繁杂 较低 大 难 低 大 无 高
组合式 车架 城市 客车 结构 复杂 较 难 高 繁 杂 较高 中 较难 低 小 大 低 4.2 车架受力及其应力分析 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)将使车架各部位承受着不同方向、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、菱形倾向以及扭转振动及噪声。有时,某些专用汽车的装置件还可能使车架产生较大的装置载荷。因此,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开裂和严重变形。车架的受力变形见图4.2 图4.2 车架的受力和变形 a)纵向弯曲;b)侧向弯曲;c)纵向受力;d)整体扭转;e)局部扭转 在以上图示载荷作用下,纵梁将产生以下几种应力。 1) 弯曲应力。设计时常假定纵梁在某些集中载荷作用下只产生弯曲,可按材料力学的原理采用弯矩差法和力多边形法进行分析。 2) 局部扭转应力。开口断面纵梁在偏心载荷作用下往往出现较大的局部扭转,在载荷作用处及其邻近的翘曲约束处往往双力矩(B)较大,如图4.3a)和图4.3c)所示,可用薄壁杆件理论加以分析。 3) 整体扭转应力。车架处于整体扭转时,开口断面梁一般在其翘曲约束较强处出现较大的扇性应力。最好是在产品开发阶段,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做出初步判断,为缩短产品开发周期创造有利条件。 图4.3 车架扭转应力 a)翘曲约束梁偏心扭转时的双力矩图;b)槽形断面的扇形应力图;c)车架整体扭转时纵梁翼缘应力; 4.3 车架的刚度 根据载荷特征和变形特征,可以定义出多种车架刚度。车架模态分析时常注意其垂直弯曲刚度、整体扭转刚度及整车扭转刚度。有时还要分析纵梁的局部扭转刚度(时常和横梁弯曲刚度结合)及车架水平弯曲刚度。 车架的各种刚度,因结构不同,有的相差极大。例如常见的由开口断面梁组成的梯形车架,一般其整体扭转刚度极小,而弯曲刚度较大,纵梁局部扭转刚度在横梁处较大,而在横梁之间的部分则较小。至于整车扭转刚度,往往比车架大好几倍。车架刚度不足会引起振动和噪声,也使汽车的 乘座舒适性、操纵稳定性及可靠性下降(车架的最大弯曲挠度通常小于10mm),车架刚度又不宜过大,否则将使车架和悬架系统的载荷增大并使汽车轮胎的接地性变差,使通过性变坏。 车架整体扭转时,在车架扭转刚度计算中通常以前、后轴的相对扭角为准。 汽车行驶时,车架将出现整体扭转状态。如汽车以低速通过路面凸包时,车架的轴间扭角 式中:b—道路不平度(以轴间扭角表示); Cj-车架(整体)扭转刚度; Cs-悬架系统(含车轮)角刚度。 当sjcc/=1时,α=0.5b,即车架和悬架系统的扭角各为道路扭角的一半。 提高车架扭转刚度可相应提高其自振频率。同时也可增大整车的扭转刚度,使α有所减小。其不利影响是,在某些使用条件下,汽车的通过性将下降,车架及悬架系统的载荷也会增大。 刚度及悬置跨度较大的装置件如发动机,通常采用四点或三点悬置,通过软垫与车架连接,以减小车架扭转变形的不利影响。改变悬置方式及刚度,往往可以消除某些共振问题。例如:将悬置点设于车架振动模态节点处,可显著减轻振动的传递;将悬置点接近梁的弯曲中心,或在该处设置横梁,则可有效地限制纵梁的局部扭转。 设计时应注意加强板、车架纵梁等零件的端部形状和连接方式,以避免刚度突变,导致损坏。如图4。4所示。 4.4 纵梁 4.4.1 纵梁型式概述 纵梁是车架中主要的承载元件,通常采用低合金钢板冲压而成,其长度大致接近整车长度,其形状应力求简单,一般为槽形,也有的做成Z字形或箱形断面,沿长度方向的变化应小或不变,以简化工艺, 图4.5纵梁的形状及其断面 根据客车型式的不同和结构布置的要求,纵梁也可以在水平面 内或纵向平面内做成弯曲的。为了使材料得到合理利用,可将纵梁设计成等强度的简支梁,其中部截面高度较大, 两端逐渐减小。
4.4.2 纵梁类别及形状 :各种纵梁的形状及其断面 见图4.5。 梯形车架纵梁的上表面应尽可