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轻型载货汽车车架设计说明书

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第1章绪论

1.1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.

1.2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

轻型载货汽车车架设计说明书全文共1页,当前为第1页。参考车型与其参数

轻型载货汽车车架设计说明书全文共1页,当前为第1页。

公告型号

CA1092PK26L5E4

公告批次

228

品牌

解放

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

1.44

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.

2.1汽车车架受力情况

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、障碍物与进出弯角等等〕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.

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.

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.

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.

2.2车架设计要求

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

轻型载货汽车车架设计说明书全文共2页,当前为第2页。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,并根据载荷大小与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.

轻型载货汽车车架设计说明书全文共2页,当前为第2页。

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减少应力集中与疲劳敏感

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

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