汽车车架设计指南
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。
发动机支撑梁与车身连接处通常装有橡胶缓冲块。
材料：支撑梁上下体材料常采用为SAPH440其它BH340，表面处理为电泳。
图2 A11横梁
2.副车架
副车架带控制臂总成承受前轴载荷、支撑车身、动力总成、转向机、前悬挂、制动器等
副车架、控制臂均为钢板冲压焊接而成为封闭断面，如图3。
控制臂与副车架连接处采用橡胶衬套，起到改善行驶性能和舒适性。
材料：副车架上下体材料为常采用SAPH370其它为SPHE、SPHC表面处理为电泳。
图3前副车架
3.框型前副车架
框式前副车架通常是由4根管（或封闭梁）结构焊接而成的框式结构，用于的微车和中高档车上。车架连接了前摆臂，转向机，发动机冷却模块，以与动力总成等重要的零部件，这样其强度与可靠性就变的尤为重要。车架通过4点或6点与车身相连。用管结构的，可以减少焊接，以得到较好的总成尺寸精度，如图4b；用封闭梁焊接而成的可极大的提高承载能力,如图4a。由于此类型件为复杂的冲压焊接件，应充分考虑好工艺以保证其总成尺寸。
a. 前副车架
b. 前副车架
图4 框式前副车架
4．纵梁
发动机纵梁总成支撑动力总成，如图5
1）发动机纵梁总成均由钢板冲压焊接而成，为封闭断面。
2）材料：支撑梁上下体材料通常采用SAPH370
焊接总成表面处理为电泳
图5
5．后副车架
后轴总成承受后轴载荷，起到支撑车身、连接后悬架各连杆、装后制动器的作用，如图6
1）轴焊接总成均为钢板冲压焊接而成的，主体的断面为封闭断面，如图6，
有很强的抗弯扭能力；另外有用弯管焊接而成的，管料为合金高强度刚，
采用弯管设计，提高了设计的自由性，减少了焊缝数量，可较好的保证总
成精度。
2）后轴总成与车身连接处通常装有橡胶缓冲衬套，减缓车轮传递的冲击力，
图6。
3）材料：支撑梁上下体材料通常采用SAPH370,图6
在连接后上下控制臂的孔中，设计了偏心螺母调节功能，可很精确的调整四轮定位参数。
焊接总成的表面处理为电泳
图6 后副车架
6．后轴扭转梁
后轴总成支撑车身、后悬架、制动器。
该后轴的结构为：复合双纵臂式，主体结构为冲压焊接件，焊接总成是在一个V(或U)型梁的两端各焊上一个管状纵臂，相交点约在纵臂的前1/3处，为了增加他们之间的联接强度在两端的内侧各焊接了一个楔状加强梁。后轴连接车身的纽带是后轴铰链，如图7。
（车架均为受力部件：应进行严格的试验，验证其强度。除台架寿命试验，可靠性，强化路试外，生产的每批件应抽取一定数量进行型式检验。其中包括焊接性能检验，以与疲劳寿命试验等）。
V(或U)型梁同时起着稳定杆的作用，将车体倾斜保持最低的程度，同时省去了稳定杆，减轻重量。略去了稳定杆以与横向推力杆等件，由于受力程度较大，且很复杂，固在材料的选择上要求较高目前在国类还找不到强度与形状都符合要求的型材，后轴橡胶铰链对于行驶性能与舒适性起着决定性作用它是联接后轴与车身的纽带。
图7后轴总成
7．拖臂式后轴
后轴总成（含拖曳臂、推力杆）支撑车身、后悬架、后制动器等，如图8
图8
3 车架的功能设计要求
车架的结构形式首先应满足汽车总布置的要求。当汽车在复杂多变的行驶过程中，固定在车架上的各总成和部件之间不应发生干涉。当汽车在崎岖不平的道路上行驶时，车架在载荷作用下可产生扭转变形与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，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。为了减轻整车质量，要求车架质量尽可能小。此外，降低车架高度，以使汽车中心位置降低，有利于提高汽车的行驶稳定性。这对于轿车和客车来说尤为重要。
4 车架的设计和计算
4.1 车架的主要载荷
车架是汽车设计的重要课题，它几乎比引擎更重要，因为它的好坏直接关系到车的一切（操控、性能、安全、舒适........）要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载荷。如果车架在某方面的韧性（stiffness ）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种载荷。
1) 负载弯曲（Vertical bending）
从字面上就可以十分容易的理解这个载荷，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（member），一般都要求较强的刚度。
2) 非水平扭动（longitudinal torsion）
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应力（longltudinal torsion），情况就好象要你将一块塑料片扭曲成螺旋形一样。
3) 横向弯曲（lateral bending）
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。
4) 水平菱形扭动（horizontal lozenging）
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，这种情况就好象将一个长方形拉扯成一个菱形一样。
4.2 车架的主要设计内容
1．功能和可靠性
车架设计首先要保证的就是产品的功能和可靠性，并且要保证产
品有良好的工艺性。车架设计是一项创造性劳动，新颖的设计要求
有新的构思，对此设计人员一方面应大胆的采用新理论和新结构，
另一方面也要总结经验采用原有的成功的技术和结构。车架设计涉
与到工程技术的各个领域，主要基本要素有：材料、强度、挠度、
刚度、稳定性；摩擦、磨损、润滑；形状、尺寸、表面加工、体积、重量、风格；温度、噪声、腐蚀；可靠性；控制；使用、安全、价
格；以与维修等。
2．强度计算
车架属于整车中的关键件，其中强度不够产生的断裂直接影响着整车可靠性和安全性。因此在设计车架时强度时零件的基本要求。设计人员应当尽可能精确地确定作用在零件上载荷地性质、大小、方向和作用
点。由于在设计中一方面很难确定载荷的全部要素；而且即使同一种材料做成的试样对载荷、温度、环境等条件
所显示地抵抗能力也会出现差异。这样，计算的结果就不能准确的表示实际的承载能力。为此，在车架设计中常做出各种假设，以便对产品进行力学计算和强度分析。假设既要反映实际情况，又要便于计算。一般这种假设都偏于保守，也有考虑不周而失效的。所以对于车架的设计必须要通过试验和试用，证明该产品的设计是成功的。
1) 载荷：在强度计算中作用于车架上的载荷分为两种一种是静载荷一种是动载荷。用静载荷的设计方法最简单，至今仍广为采用。受冲击载荷时，在零件中引起的应力和应变值，都要显著地大于静载荷时的应力和应变值。在常规设计中，经常采用的是在载荷中乘以大于1的动载系数后，仍用静载荷方法进行计算。对于能将机器中有关部分简化成简单振动系统的场合，动载系数可用机械振动的方法求得。通常动载系数是由经验来确定。新设计的车架，载荷一般是预先给定的。
2) 静强度计算在车架设计中最基本的计算是静强度计算。在计算中考虑到应力的变化的影响要采用较大的安全系数，或较低的许用应力。对于此塑性材料的部件可用第三强度理论、第四强度理论求出等效单项应力,等效单向应力除以材料的极限应力
得安全系数n，则静强
s
度判据为
[]σ
σ≤或者[]n
n≤
式中[]σ―许用应力
[]n―许用安全系数
3).疲劳强度计算
进行应力幅变化的无限寿命计算时，通常作如下假设：当材料承受高于疲劳极限应力时，每一循环都使材料产生一定量的损伤，该损伤量是能积累的，麦因纳假设损伤累积是线性的，由此可以将应力幅规律变化的循环应力，转化为等幅的当量应力，再与疲劳极限相比得安全系数n，则疲劳强度判据为[]n
n≤。
4.3 车架的设计计算举例
1.后轴参数
2．后轴静应力
1) 弹簧支座处的静垂直弯矩：
)2
11021420(8.92670-??=?=-L F M A A ＝521.997N.m
2) 后轴弹簧支座处的抗弯截面模量
后轴弹簧支座处的危险断面为圆形断面
])754(54[325414.3)(324434
4--?=-=-d D D W A A π ＝6584.1423mm
3)后轴弹簧支座处的垂直弯曲静应力 MPa W M A A 281.7910142
.6584997.5213=?==-静σ 4) 安全系数
后轴弹簧支座处是无缝钢管，材料为冷20－54*3.5，经过计算
后轴的安全系数为
09.3281.79245max ===
σσc n 轴静载荷的许用安全系数为1.3～2.5，故该轴能够满足设计要求.
3．动应力
汽车在行驶过程中，后轴有三种典型工况：1）紧急制动时；2）侧滑
时；3）冲击负荷。在上述三种工况
下，应力最大的是冲击负荷工况。故只计算冲击负荷下的应力：
MPa K st d A A 203.198281.795.2=?=?-σσ＝动
在此处d K 是动载荷系数取2.5
即汽车在行驶过程中，后轴所承受的最大应力在后轴弹簧支座附近，应力值为198.203Mpa
5 车架的工艺介绍
副车架是发动机前置前驱动轿车前桥的组成部分，其主要功能是承载
发动机，即它是发动机的安装托架，因而采取的工艺方法主要是为增加其承载能力。目前较多的副车架采用冲片焊接结构，再压入联结部的橡胶衬套，即可完成副车架的制造。
5.1 副车架的制造
1）冲压
副车架的冲压加工工序有落料、成形、切边、翻边、冲孔等。冲压
加工的产品质量主要取决于模具的状态与设备的动态精度。加工过程中
应注意材料的弹性变形对质量的影响，注意型材的表面处理，提高耐磨
性和耐粘附性。
2）焊接
副车架的焊接主要采用电阻点焊和二氧化碳气体保护焊。包括上、
下壳体的电阻点焊；发动机支架的方形螺母凸焊；以与上、下壳体发动机支架与支承板的二氧化碳气体保护焊。电阻点焊变形较小，只要选择合理的焊接顺序与焊接装夹具，基本能保证产品精度。而弧焊则不然，为确保精度，必须严格控制热变形。焊接质量主要靠合适的焊接参数以与严密的监控、合理的焊装夹具（夹具精度控制在正负0.2mm，焊接可达性良好，尽可能实现全方位最佳位置焊接）。目前，已普遍采用焊接机器人。采用的焊接机器人，其位置重复精度为正负0.1mm确保了焊接行走轨迹的准确、稳定；另外，机器人控制系统中设置有焊接参数自动匹配程序，以与摆焊、自动填充收弧坑、自动重起弧、自动校核管身长等多项功能，使得焊缝质量得以保证，并减少认为因素影响，稳定质量，提高设备柔性。同时，拼焊的冲压件的配合间隙也有一定的要求，尽可能不大
于0.8mm，至少必须稳定。这样，焊接质量才能稳定。
3）整形
由于副车架在以后的装配工序中有一定的装配尺寸要求，与焊后少量变形，故采用专机对焊后副车架进行孔的精整，以与开档的整形，整形的精度以产品图纸要求为准。
4）涂装
现较多地采用阴极电泳油漆。涂装主要是为了防锈和提高表面质
量。涂装工艺有涂装前的清洁（防锈、油等）、上吊具、预脱脂、脱脂、热水清洗、活化、磷化、清洗、钝化去离子水清洗、烘干、强冷、检验等。涂层地质量主要有涂膜厚度、粘附性和脆性与耐腐蚀性等，不同的产品有不同的质量标准，一般涂层厚度内侧不小于25um，外侧不小于35um、粘附性和脆性至少GTO－1（网格刻化试验等级），耐腐蚀性通过盐雾试验60次循环，刮痕的损伤深度不大于2.5mm。涂装质量取决于涂膜的特性和化学覆盖膜的特性，主要通过对设备的、温度、涂膜的化学成分的监控来保证。
5）装配
副车架的装配就是在轴套中压入橡胶轴承。采用液压机压装。为了不影响橡胶轴承的特性，压入时使用与其形状配合的夹具，为方便压入作业，有时也在压入部位涂抹润滑油脂。压入橡胶轴承的质量是有脱开力来保证的，脱开力的大小由产品图纸来确定，从大于1000N到7000N 不等。对于压入力与脱开力的关系，应在事先进行确认，在检测压入力时，采取装在压入设备上的相应传感器来完成。
5.2 总成检验
副车架的总成检验，主要项目是与客户相关的装配尺寸和表面质量（包括焊缝表面质量以与油漆表面质量，如有无焊缝缺陷，有无飞溅，有无油漆磕、碰伤、剥落等）
5.3 质量保证
副车架冲压、焊接、涂装与装配过程中，主要采用的检测手段有几何尺寸检具和形状检具。如综合量具、通用量具与测量漆膜厚度的测厚仪等。另外，还具有焊点金相试验、产品疲劳试验等，相应设备。在管理上，还应有一套完整的质保体系。
5.4 生产技术新动向
目前新车型中，已采用管子弯曲成形的副车架，其加工工序为：管子成形－焊接－涂装－装配。管子成形的副车架加工方便，成形精度高于冲压成形，焊接量少，焊接变形小，刚性好。管子弯曲成形的副车架，加工过程中应注意材料的弹性变形，在成形过程中有时会用热处理方式如退火来进一步保证材料成形质量。
6 车架常用材料的选择
从对材料性能的要求分析，主要有三个方面：材料的耐蚀性、耐磨性和耐疲劳性。其次是常温强度和焊接性要恰巧和当前设计产品失效的原因相吻合。钢材利用率的高低是材料技术水平的一个重要指标，各工业发达国家都努力提高钢材的利用率，以提高机械制造的经济效益。提高钢材的利用率，应进一步调整钢材结构，提高合金钢、低合金钢和板材、管材的比例。此外，应通过合理选材用材，推广使用无切削工艺和保护加工技术，发展焊接结构来达到节材的目的。对于设计的产品采用低合金高强度钢轧
材代替普通炭素钢，可使金属消耗量降低30％；采用冷轧钢板代替热轧钢板可降低材料消耗量25％；用钢板和带钢冷弯成异型材代替热轧型钢，材料消耗量可降低25％；用冷拔型钢代替热轧型材可降低消耗15％。选材中还要注意到材料的化学物理性能、机械性能和工艺性能，如：车架设计中所需要的弹性模量、强度、韧性、焊接性能、淬透性、回火脆性，热处理变形量、可锻、深冲、冷镦和冷弯性能、切削性能、经济性、可获得性等。选用材料要根据产品批量，是常年需要或一次性生产，从使用、工艺和经济三方面考虑。其中车架设计就属于批量生产常年需要的产品.使用性上主要是要满足强度要求；经济性上要考虑材料的相对价格和加工费用，在很多情况下，零件在其不同的部位上对材料有不同的要求，这时可在不同的部位采用不同的材料或采用不同的热处理方法，使各局部的要求分别得到满足。例如零件在整个截面上受载不均匀，或明显地有一些危险部位，这时，不一定要整个零件都用较好地材料制造，可以采用较差的材料，仅对某些局部进行强化处理，以提高这部分的承载能力和降低成本。对于准备局部强化处理的零件，在选择材料时，必须考虑该材料能否满足局部强化的要求。车架的材料一般选择优质碳素结构钢板、碳素结构热轧钢板和低合金高强度钢板。对于优质碳素钢板，我们公司现有车型中的应用比较多。
车架系统设计指南-奇瑞
编制日期：05. 11.29 编者：祁殿渠版次：02 第 1 页共 1 页 奇瑞汽车有限公司 底盘部设计指南 编制： 审核： 批准：
编制日期：05. 11.29 编者：祁殿渠版次：02 第 2 页共 2 页 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。 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。公司的P11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、车厢及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 P11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。
编制日期：05. 11.29 编者：祁殿渠版次：02 第 3 页共 3 页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奇瑞车架的主要结构件 车架主要有以下结构形式： 1．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。 发动机支撑梁与车身连接处通常装有橡胶缓冲块。 材料：支撑梁上下体材料常采用为SAPH440其它BH340 表面处理为电泳。 图2 A11横梁 2．副车架 副车架带控制臂总成承受前轴载荷、支撑车身、动力总成、转向机、前悬挂、制动器等 副车架、控制臂均为钢板冲压焊接而成为封闭断面，如图3。 控制臂与副车架连接处采用橡胶衬套，起到改善行驶性能和舒适性。 材料：副车架上下体材料为常采用SAPH370其它为SPHE、SPHC表面处理为电泳
悬架设计指南
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。 （2）钢板弹簧长度确定 钢板弹簧一般跟据经验确定； 轿车： L =(0.40～0.55)轴距 货车前悬架： L =(0.26～0.35)轴距 后悬架： L =(0.35～0.45)轴距 3、断面尺寸及片数确定 （1）宽度b 的确定 有关钢板弹簧的刚度、强度等，可按等截面简支梁的计算公式计算，但需引入挠度增大系数δ加以修正。因此，可根据修正后的简支梁公式计算钢板弹簧所需的总惯性矩J 0。对称式钢板弹簧 0J ＝[（L-ks ）3c δ]/48E (1) s -U 形螺栓中心距； k -U 形螺栓加紧后无效长度系数（刚性加紧，k=0.5，挠性加紧,k=0）; c -钢板弹簧垂直刚度（N/mm ）,c=F W /f c ; δ-挠度增大系数（先确定与主片等长的重叠片数1n ,再估计一个总片数0n ,求得η＝n 1/n 0,然后用δ＝1.5/[1.04（1＋0.5η）]初定δ；
车架设计指南
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1、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。 2、车架的类型： 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。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、车厢及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和大多数的特种汽车上。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。 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。 车架的几种结构 车架主要有以下结构形式： 1．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 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。 发动机支撑梁与车身连接处通常装有橡胶缓冲块。
材料：支撑梁上下体材料常采用为SAPH440其它BH340 表面处理为电泳。 2．车架 副车架带控制臂总成承受前轴载荷、支撑车身、动力总成、转向机、前悬挂、制动器等 副车架、控制臂均为钢板冲压焊接而成为封闭断面。 控制臂与副车架连接处采用橡胶衬套，起到改善行驶性能和舒适性。 材料：副车架上下体材料为常采用SAPH370（370为抗拉强度）其它为SPHE、SPHC，表面处理为电泳 3、纵梁 发动机纵梁总成支撑动力总成 1、动机纵梁总成均由钢板冲压焊接而成，为封闭断面。
小车车架设计说明书
毕业设计 说明书 题目名称：小车车架设计 院系名称：机械工程系焊接及自动化班级：焊接11.1班 学生姓名： 指导教师：韩天判 2013年6月7日
摘要 本设计课题是关于小型车的车架设计。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。说明书详细阐明了小型汽车的方案论证：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。 关键词：小车、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。所以，应对接头位置和焊接端部进行处理。 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）将使车架各部件承受着不同方向、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，以及各种弯曲和扭转振动。同时，有些装置件还可能使车架产生较大的装置载荷。 随着计算机技术的发展，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已可进行有限元分析，对其轻量化、使用寿命，以及振动和噪声特性也可以做出初步判断，为缩短产品开发周期创造了有利条件。
第四章_货车车身结构及其设计
第4章货车车身结构及其设计 §4-1 概述 货车即载货汽车，人们也称之为卡车，是指一种主要为载运货物而设计和装备的商用车辆，它能否牵引一挂车均可。近年来，随着我国高速公路网的加快建设与不断完善，公路运输行业迎来了大变革、大发展的时代，货车已经从载运货物这一单一功能向可代表物流准时化的物流服务的运输工具这一方向发展，成为了一种社会化的服务工具，因此，货车车身的设计也需要紧跟时代的步伐，满足当今社会的需求。 货车车身包括驾驶室和车箱两部分。在高度追求运输效率的今天，货车通常是昼夜不停地行驶，驾驶员轮换驾驶，驾驶室作为驾驶员和乘员工作和休息的空间，其设计既要满足实用性、耐用性、空气动力性、安全性等基本性能要求，也要具有良好的人机工程环境。货车车箱根据不同的需要可以设计成多种形式，其结构也各不相同，在设计时需考虑的有车箱结构强度、车箱尺寸及容量、前后轴载荷分配等因素，对于厢式车箱还要考虑空气动力性能。 由此可见，在设计货车车身结构时，需要综合地考虑货车的实用性、耐用性、安全性、舒适性以及其他各方面相关的因素。 4.1.1、货车的分类 货车的种类繁多，形式各异，各国的分类标准有所不同，在我国国家标准GB/T 3730.1-2001《汽车和挂车类型的术语和定义》中，将货车分为普通货车、多用途货车、全挂牵引车、越野货车、专用作业车和专用货车六大类，具体形式及定义见表4-1。 货车分类定义示意图 普通货车 一种在敞开（平板式）或封闭（厢式） 载货空间内载运货物的货车。 多用途货车在其设计和结构上主要用于载运货物，但在驾驶员座椅后带有固定或折叠式座椅，可运载3个以上的乘客的货车。 全挂牵引车一种牵引牵引杆式挂车的货车。 它本身可在附属的载运平台上运载货物。
车架设计手册汇总
车架设计手册汇总 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
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 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。 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， 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。 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）。 5 布置要求
中型货车车架设计开题报告
毕业设计开题报告题目名称：中型货车车架设计
1．本课题所涉及的内容国内(外)研究现状综述 (1)选题背景 车架是汽车各总成的安装基体，它将发动机、底盘和车身等总成连成一个有机的整体，即将各总成组成为一辆完整的汽车。同时，车架还承受汽车各总成的质量和有效载荷，并承受汽车行驶时产生的各种力和力矩，即车架要承受各种静载荷和动载荷。 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。 随着计算机技术的发展，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已可进行有限元分析，对其轻量化、使用寿命，以及振动和噪声特性也可以做出初步判断，为缩短产品开发周期创造了有利条件。 (2)国内外研究现状 欧美从90年代开始逐渐提高了撞击事故的安全防护标准，这也是凸现出车架刚性重要的另一原因。许多车厂为了在撞击事故发生时能够确保车内乘员的安全，惟有针对车架以及车体进行全面强化，这也使得除了车架以外的强度有所改善，包括钣件厚度的改变以及各种辅助梁的增设也成为各厂惯用的手法。铝合金车架也是其研究方向，少数高性能跑车或是使用了强度更高的碳纤维，或是用碳纤维结合蜂巢状夹层铝合金的复合材料取代了铝合金。 我国的车架企业基本拥有剪切、冲压、焊接、铆接、油漆、机加工六大工艺能力和完善的检测手段、研究设计中心，具有16吨至3000吨的冷冲压能力，具备了开发、设计、生产各种类型车架。
2．本课题有待解决的主要关键问题 1)运用大学期间所学的专业课程知识、理论和毕业实习中学到的实践知识，正确地解决车架设计中遇到的各种问题。 2)计算车架受力的各种分析包括强度计算和校核等。 3)车架材料的选取。 4)使用MATLAB软件进行输出剪力图和弯矩图。 5)熟练掌握查阅手册图表资料文献。 参考文献 [1] 刘鸿文材料力学-4版.北京：高等教育出版社，2004 [2] 濮良贵纪名刚机械设计.北京：高等教育出版社，2006 [3] 陈家瑞汽车构造（下册）.北京：人民交通出版社，2008 [4] 龚寒微主编汽车现代设计制造：北京：人民交通出版社，1995 [5] 过学迅主编汽车设计．北京：人民交通出版社，2005 [6] 吴宗泽机械零件设计手册．北京:机械工业出版社，2003 [7] 武田信之（日）著，载货汽车设计．人民交通出版社，1997 [8]陈家海著重型汽车车架设计，川汽科技，1999年第2期 [9] 周岁华著商用车车架工艺技术与材料开发，汽车工艺与材料，2007年第8期 3．对课题要求及预期目标的可行性分析 (包括解决关键问题技术和所需条件两面） 纵梁的弯矩和剪力的计算 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（见图4-1），可得 1)驾驶室长度段纵梁的弯矩计算 在该段内，根据弯矩差法，则有：
汽车总布置设计说明书
目录 目录 ................................................................ I 摘要 .............................................................. I II 第1章、汽车形式的选择 . (1) 1.1汽车质量参数的确定 (1) 1.1.1汽车载客量和装载质量 ................................... 1 1.1.2质量系数ηmo ............................................ 1 1.1.3整车整备质量m o ......................................... 1 1.1.4汽车总质量m a ........................................... 1 1.2汽车轮胎的选择 ............................................... 2 1.3驱动形式的选择 ............................................... 2 1.4轴数的选择 ................................................... 3 1.5货车布置形式 ................................................. 3 第2章.汽车发动机的选择 (4) 2.1发动机最大功率 max e P (4) 2.2选择发动机 ................................................... 4 第3章、汽车主要参数选择 .. (7) 3.1汽车主要尺寸的确定 (7) 3.1.1外廓尺寸 ............................................... 7 3.1.2轴距L .................................................. 7 3.1.3前轮距B 1和后轮距B 2 ..................................... 7 3.1.4前悬L F 和后悬L R ......................................... 8 3.1.5货车车头长度 ........................................... 8 3.1.6货车车箱尺寸 ........................................... 8 3.2轴荷分配及质心位置的计算 ..................................... 8 第4章.传动比的计算和选 .. (13) 4.1驱动桥主减速器传动比0i 的选择 (13) 4.2变速器传动比 g i 的选择 (14) 4.2.1变速器头档传动比 1 g i 的选择 (14) 4.2.2变速器的选择 .......................................... 14 第5章.动力性能计算 (15) 5.1驱动平衡计算 (15) 5.1.1驱动力计算 ............................................ 15 5.1.2行驶阻力计算 .......................................... 15 5.1.3力的平衡方程 .......................................... 17 5.2动力特性计算 (17) 5.2.1动力因数D 的计算 (17)
悬置设计指南
1 发动机悬置系统的设计指南
1.1 悬置系统的设计意义及目标简介 现代汽车发动机无一不是采用弹性支承安装的，这在汽车行业称之为“悬置”，在力学及振动工程中则是个隔振问题。如果不用中间弹性元件而直接将发动机刚性地固紧在汽车车架（底盘）上，则当汽车在不平坦的路面上行驶时将导致机身由于车架的变形、冲击而损坏；而当汽车在平坦光滑的路面上行使时来自发动机的振动将导致车架、车身产生令人厌恶的结构噪声。此外弹性悬置还能补偿在发动机安装及运动过程中由车架变形导致的相对位置的不精确。 由此可知，悬置系统的设计目标值： 1) 能在所有工况下承受动、静载荷，并使发动机总成在所有方向上的位移处于可接受的范围内，不与底盘上的其它零部件发生干涉； 2) 能充分地隔离由发动机产生的振动向车架及驾驶室的传递，降低振动噪声； 3) 能充分地隔离由于地面不平产生的通过悬置而传向发动机的振动，降低振动噪声； 4) 保证发动机机体与飞轮壳的连接弯矩不超过发动机厂家的允许值。
1.2 悬置系统的布置方式选择 每个隔振器（悬置系统）不论其结构形状如何都可以看作由三个相互垂直的弹簧组成，按照这三个弹簧的刚度轴线和参考坐标轴线间的相对位置关系，悬置系统弹性支承的布置可以有常见的三种不同方式： 1) 平置式。这是常用的、传统的布置方式，其特征是布局简单、安装容易。在这种布置方式中，每个弹性支承的三个相互垂直的刚度轴各自对应地平行于所选取的参考坐标轴。 2) 斜置式。这是一种目前汽车发动机中用得最多的布置方式。在这种布置方式中，每个弹性支承的三个相互垂直的刚度轴相对于参考坐标轴的布置是：除一个轴平行于参考坐标外，其他两个轴分别与参考坐标轴有一夹角。一般斜置式的弹性支承都是成对地对称布置于垂向纵剖面的两侧，但每对之间的夹角可以不同，坐标位置也可任意。这种布置方式的最大优点是：它既有较强的横向刚度，又有足够的横摇柔度，因此特别适用于象汽车发动机这样既要求有较大的横向稳定性，又要求有较低的横摇固有频率以隔离由不均匀扭矩引起的横摇振动。此外，它还可以通过斜置角度、布置位置以及隔振器两个方向上的刚度比等适当配合来达到横向——横摇解耦的目的，这是平置式较难做到的。 3) 会聚式。这种布置方式的特点是弹性支承的所有隔振器的主要刚度轴均会聚相交于同一点。除了有良好的稳定性外它最大的优点是可以通过调节倾斜角度和布置坐标的关系来获得六种完全独立的
中型货车板簧悬架设计
毕业设计（论文）中文摘要
毕业设计（论文）外文摘要
目次 1、绪论 (01) 2、悬架的结构型式与分析 (02) 2.1、非独立悬架 (02) 2.2、独立悬架 (03) 3、悬架主要参数的确定 (04) 3.1、影响平顺性的参数 (04) 3.2、影响操纵稳定性的参数 (04) 3.3、影响纵向稳定性的参数 (04) 4、钢板弹簧设计计算 (05) 4.1、前桥钢板弹簧的设计计算 (05) 4.2、后桥钢板弹簧的设计计算 (12) 5、减震器设计计算 (19) 5.1、减振器的分类 (19) 5.2、减振器的选择 (19) 结论 (26) 参考文献 (27) 致谢 (27) 附录A………………………………………………………………………………… 附录B………………………………………………………………………………… 图1——前桥钢板弹簧设计图……………………………………………………… 图2——前桥钢板弹簧装配图……………………………………………………… 图3——后桥复合式钢板弹簧设计图……………………………………………… 图4——后桥复合式刚板弹簧装配图……………………………………………… 图5——双筒式液压减振器图……………………………………………………… 图6——缓冲块设计图……………………………………………………………… 表1…………………………………………………………………………………… 表2……………………………………………………………………………………
1绪论 悬架是现代汽车上的重要总成之一，它把车架（或车身）与车轴（或车轮）弹性地连接起来。其主要任务是专递作用在车轮和车架（或车身）之间的一切力和力矩；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振动，保证汽车行驶平顺性；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能力。【1】 悬架由弹性元件、导向元件、减振器、缓冲块和横向稳定器等组成。【2】 导向装置由导向杆系组成，用来决定车轮相对于车架（或车身）的运动特性，并传递除弹性元件专递的垂直力以外飞各种力和力矩。当纵置钢板弹簧作弹性元件时，它兼起导向装置作用。缓冲块用来减轻车抽对车架（或车身）的直接冲撞，防止弹性元件产生过大的变形。装有横向稳定器的汽车，能减少转弯行驶时车身的侧倾角和横向角振动。【3】 对悬架提出的设计要求有： 1）保证汽车有良好的行驶平顺性。 2）具有合适的衰减振动能力。 3）保证汽车具有良好的操纵稳定性。 4）汽车制动或加速时要保证车身稳定，减少车身纵倾；转弯时车身侧倾角要合适。 5）有良好的隔声能力。 6）结构紧凑、占用空间尺寸要小。 7）可靠地传递车身与车轮之间的各种力和力矩，在满足零部件质量要小的同时，还要保证有足够的强度和寿命。【4】
整车布置设计规范(修改稿)
整车总布置设计规范 1.范围 本标准规定了整车总布置设计的原则、规定及应满足的有关法规等。 本标准适用于公司新产品开发时的整车总布置设计。 2.引用文件 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。 QC/T490-2000：主图板 QC/T576-1999：轿车尺寸标注编码 GB/T17867-1999：轿车手操纵件、指示器及信号装置的位置 GB14167-1993：安全带固定点 GB11556－1994 ：A、区 GB11565-1989：B区 GB11562-1994：前方视野 GB/T13053-1991：脚踏板 SAEJ 1100：头部空间、上下左方便性 3术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1整车总布置 明示所有总成的硬点、关键的参数的布置图 3.2设计硬点 轮距、轴距、总长、总宽、造型风格、油泥模型表面或造型面、人体模型尺寸、人机工程校核的控制要求、底盘等与车身相关零部件对车身的控制点线面及控制结构，都称为设计硬点。 4.整车总布置图上应确定的参数 4.1整车的外廓尺寸； 4.2轴距和前、后轮距； 4.3前悬和后悬长度；
4.4发动机、前轮的布置关系； 4.5轮胎型号、静力半径和滚动半径、负载能力； 4.6车箱内长及外廓尺寸； 4.7前轮接地点至前簧座的距离； 4.8前簧中心距； 4.9后簧中心距； 4.10车架前部和后部外宽； 4.11车架纵梁外形尺寸及横梁位置； 4.12前簧作用长度； 4.13后簧作用长度； 5.参数确定原则及设计的一般程序 5.1参数确定原则 以设计任务书和标杆样车为基准，按设计任务书上规定的或标杆样车上测定的参数进行总布置，如确实不能满足的，需提出经上级领导批准后方能更改。 5.2设计的一般程序 1）总布置设计人员在接到新车型的开发任务后，首先要进行整车构思，并参与市场调研和样车分析，在此基础上制定出总的设计原则和明确设计目标； 2）各专业所建立标杆样车的3D数模，并提供给整车布置人员； 3）总布置设计人员将各专业所提供的数模装配好； 4）对各总成的匹配和布置关系等进行分析，明确它们的优点和不足； 5）各专业所建立拟采用的总成的数模，不提供总布置人员； 6）总布置人员对新的数模进行分析，并提出可行性的建议； 7）对方案进行评审； 8）评审后对各总成进行修改或开发； 6.主要尺寸参数的确定
汽车车架设计指南
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 (8) 4 车架的设计和计算 (8) 4.1 车架的主要载荷 (8) 4.2 车架的主要设计内容 (9) 4.3 车架的设计计算举例 (10) 5 车架的工艺介绍 (12) 5.1 副车架的制造 (12) 5.2 总成检验 (13) 5.3 质量保证 (13) 5.4 生产技术新动向 (13) 6 车架常用材料的选择 (14)
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、车厢及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。
悬架用减振器设计指南设计
悬架用减振器设计指南 一、功用、结构： 1、功用 减振器是产生阻尼力的主要元件,其作用是迅速衰减汽车的振动,改善汽车的行驶平顺性,增强车轮和地面的附着力.另外,减振器能够降低车身部分的动载荷,延长汽车的使用寿命.目前在汽车上广泛使用的减振器主要是筒式液力减振器,其结构可分为双筒式,单筒充气式和双筒充气式三种. 导向机构的作用是传递力和力矩,同时兼起导向作用.在汽车的行驶过程当中,能够控制车轮的运动轨迹。 汽车悬架系统中弹性元件的作用是使车辆在行驶时由于不平路面产生的 振动得到缓冲，减少车身的加速度从而减少有关零件的动负荷和动应力。如 果只有弹性元件，则汽车在受到一次冲击后振动会持续下去。但汽车是在连 续不平的路面上行驶的，由于连续不平产生的连续冲击必然使汽车振动加剧， 甚至发生共振，反而使车身的动负荷增加。所以悬架中的阻尼必须与弹性元 件特性相匹配。 2、产品结构定义 ①减振器总成一般由：防尘罩、油封、导向座、阀系、储油缸筒、工作缸筒、活塞杆构成。 ②奇瑞现有的减振器总成形式：
二、设计目的及要求： 1、相关术语 *减振器 利用液体在流经阻尼孔时孔壁与油液间的摩擦和液体分子间的摩擦形成对振动的阻尼力,将振动能量转化为热能,进而达到衰减汽车振动,改善汽车行驶平顺性，提高汽车的操纵性和稳定性的一种装置。 *阻尼特性 减振器在规定的行程和试验频率下，作相对简谐运动，其阻力（F）与位移（S）的关系为阻尼特性。在多种速度下所构成的曲线（F-S）称示功图。 *速度特性 减振器在规定的行程和试验频率下，作相对简谐运动，其阻力（F）与速度（V）的关系为速度特性。在多种速度下所构成的曲线（F-V）称速度特性图。 *温度特性 减振器在规定速度下，并在多种温度的条件下，所测得的阻力（F）随温度（t）的变化关系为温度特性。其所构成的曲线（F-t）称温度特性图。 *耐久特性 减振器在规定的工况下，在规定的运转次数后，其特性的变化称为耐久特性。 *气体反弹力 对于充气减振器，活塞杆从最大极限长度位置下压到减振器行程中心时，气体作用于活塞杆上的力为气体反弹力。 *摩擦力
轻型货车车架设计教案
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 1121111015 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。所以，应对接头位置和焊接端部进行处理。 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。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）将使车架各部件承受着不同方向、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，以及各种弯曲和扭转振动。同时，有些装置件还可能使车架产生较大的装置载荷。 随着计算机技术的发展，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已可进行有限元分析，对其轻量化、使用寿命，以及振
车架设计指南
上汽集团奇瑞汽车有限公司 奇瑞汽车有限公司 底盘部设计指南 编制： 审核： 批准：
上汽集团奇瑞汽车有限公司 1、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。 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。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、车厢及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和大多数的特种汽车上。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。 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车架的几种结构 车架主要有以下结构形式： 1．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 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。 发动机支撑梁与车身连接处通常装有橡胶缓冲块。 材料：支撑梁上下体材料常采用为SAPH440其它BH340 表面处理为电泳。
整车部设计手册总布置图
第一章整车集成 1.1总布置图绘制 1.1.1意义 根据新产品规划和概念设计确定车身总布置方案，然后再绘制总布置草图，然后开始进一步的 造型设计。其中整车总布置草图的绘制对后期的开发设计起到依据和指导作用。 1.1.2总布置草图的绘制 1.1. 2.1第一版总布置图-概念草图 1.1. 2.1.1相关输入及流程 为了给造型提供工程依据和下一步设计提供指导，绘制出总布置概念草图。总布置草图的绘制 开始于项目预研阶段，根据新产品的规划，对竞品车进行扫描分析，根据发动机舱初步布置数据得 出初步的整车限制尺寸和人机工程目标；依照相应的法律法规要求，并根据现有产品尽可能的考虑 通用化的前提下确定车身总布置方案。 总布置概念草图的绘制时间及相关流程见图1-1所示。 图1-1总布置草图绘制时间及流程 1.1. 2.1.2总布置草图内容 草图阶段的总布置图，主要是对造型的输入，体现总布置的基本硬点参数，其中最重要的是H 点的位置，Ｈ点是整车的设计参考点，必须在早期准确地确定，一旦更改将对整个前期的布置设计 及项目进度产生重大的影响。
在草图阶段的总布置图中，主要体现如下内容： 1、Ｈ点坐标，人机内部空间等相关参数； 2、整车外廓尺寸，包括长、宽、高、轮距、轴距、前悬、后悬； 3、法规要求及设计目标； 4、COP零件的状态； 5.三种载荷状态的地面线； 6、各种限制面； 7、其他，如车门形式、玻璃曲率等。 1.1. 2.1.3绘制概念草图步骤 在绘制概念草图之前，是在已经了解项目定位、对项目有了初步策划方案，并且对竞品车或对 标车进行了大量分析的前提下开始绘制。 通常，概念草图的绘制需要如下步骤： （1）首先建立车身坐标系，“国标”定义的“整车坐标系”。通过空载或设计载荷时车轮中心（左、右前轮和左、右后轮）及地板门槛纵平面来确定整车坐标系。然后摆放车姿，如图1-2所示。 图1-2 （2）确定踏板和踵点位置，如图1-3所示。 踏板组 后踵点 前踵点 图1-3
非独立悬架设计手册
杨工： 总体上写得不错，需要进一步改进的建议如下： 1.增加板黉、减振器结构分类组织结构图典型结构图，。 2.板黉、减振器、缓冲块等主要悬架试验验证与试制验证的方法与标准（结合参考上次 L项目验证计划） 3. 板黉、减振器、缓冲块的DFMEA分析（简要概述） 3.做到图文并茂，无经验的年轻的设计人员（《设计手册》主要读者）一看就明白。 4.附一典型车型（如L3360奥铃）的悬架计算书 储成高 2003.8.23 非独立悬架系统的开发和设计 1.设计依据和原则 非独立悬架系统中各元件的设计应相互匹配，结合整车姿态、安装空间的情况，同时满足整车平顺性和操纵性的要求，在轻量化的原则下具有一定的安全储备。 2.初步方案设计 在非独立悬架系统中，钢板弹簧兼起弹性元件和导向元件作用，阻尼元件选液压双向作用减振器，一般不装横向稳定杆，缓冲块的设置起到缓冲限位作用。 2.1 钢板弹簧的选型原则： 微卡、小卡一般采用普通多片簧结构，但发展趋势是采用少片簧、渐变刚度簧。选用平面板弹簧料，端部压延（或整体压延）；卷耳结构同轻卡；卷耳与聚氨脂衬套或橡胶复合衬套配合使用。 轻型卡车一般采用普通多片簧结构。选用平面板弹簧料；两端平卷耳、上卷耳均可，一般前簧选平卷耳，后簧选上卷耳，也可前后结构相同；卷耳与聚氨脂衬套配合使用。 中型卡车（三吨车）、气刹车一般采用普通多片簧结构。选用单面双槽板弹簧料；前固定端为卷耳，后吊耳端为卷耳或滑板；卷耳多采用双金属套带油脂润滑结构。 2.2 减振器的选型原则： 选用液压双向作用减振器，安装方式可根据需要选择吊环—挺杆（GH）、吊环—吊环（HH）等不同的结构。阻尼力按悬架系统的计算要求，尺寸系列按阻尼力的大小匹配。2.3缓冲块的选型原则： 一般选用橡胶—钢板复合结构，可根据需要在缓冲块内设置骨架。具体形状尺寸需结合装配关联件（车桥、车架）及行程限位要求设计。 2.4其它零部件选型原则： 尽量借用现有资源及结构形式，变化较大时应重新设计 3. 非独立悬架系统零部件设计 3.1设计时需要支撑的参数——输入参数
汽车总布置设计毕业设计(含外文翻译)
摘要 随着汽车行业的蓬勃发展，以及人机工程学、空气动力学在汽车上的应用，车身总布置也在飞速的变革与发展。车身总布置设计是经验和原理方法的结合，是在考虑整车形式、车身与底盘的关系、以及总布置和造型传递给车身内部布置的一些约束条件下，进行车室内部布置，是基于功能和约束的方案寻求最优的过程。一个与众不同的驾驶空间：开阔的视野，舒适的座椅布置，布置紧凑的仪表以及伸手可及的操作元件，能给人充分的心理满足和安全感。人机工程学、空气动力学和现代化制造方法的发展促使汽车车身总布置的不断更新和完善，传统与创新艺术风格的有机结合也影响着车身总布置的美学实践。然而，每一款新车型的问世都离不开车身总布置和它的设计工具，汽车车身总布置是汽车概念设计阶段的一项相当重要的方案设计工作。 本次设计主要内容是根据人机工程学的理论和在汽车上实际应用的分析，进行总布置设计。本文介绍汽车总布置设计工具人体模型，眼椭圆。提出了综合考虑驾驶员舒适性、视野性、腿部操纵空间、方向盘、顶盖等因素的H 点区域法。利用CATIA进行总布置设计,CATIA对于提高车身总布置的质量，以及缩短产品开发周期具有非常大的现实意义 关键词：车身总布置设计；人机工程学；人体模型；眼椭圆。
Abstract With the vigorous development of auto industry, and ergonomics, air dynamics in automotive applications, general arrangement in the rapid development and reform. Body: the layout design experience and the principle of method is combined, is considering vehicle body and forms, the chassis layout, and transfer to body shape and some internal layout constraints on car interior ministry decorate, it is based on the function and constraints for the solution of the optimal process. A special driving space: open vision, comfortable seats arrangement of instrumentation and arrangement, compact and operating components, can give a person to fully satisfy the psychology and security. the modern automobile body is always arranging also in the rapid transformation and the development.The man-machine engineering, the aerodynamics and the modernized manufacture method development urges the unceasing renewal and the consummation which the automobile body always arranges, traditional and the innovation artistic style organic synthesis is also affecting esthetics practice which the automobile body always arranges.However, each section new vehicle being published cannot leave the automobile body always to arrange and its design tool, the automobile body total arrangement is an automobile conceptual design stage quite important project design work. T he main content of the theory is based on ergonomics in cars and practical application analysis, the layout design. Introduces the layout design tool car body model, elliptic. Puts forward comprehensive consideration of the pilot, leg vision comfortableness, manipulation of space, the steering wheel, the above factors zone method H. To improve the CATIA layout of quality, body and shorten the development cycle has very great practical significance Keywords: body layout design, Ergonomics, Human model, Eye ellipse.