车架设计指南
车架设计手册
车架设计手册随着汽车工业的快速发展，车辆的性能和风格也变得越来越多样化，车架的设计变得更加复杂。
一个优秀的车架设计是实现汽车性能和安全的关键因素之一。
这个手册将向你介绍一些车架设计的基本原则，包括材料选择、结构设计，以及一些设计工具的使用等。
材料选择车架的材料是车架设计的一个关键因素。
下面是一些常见的材料：钢材钢材是最常见的车架材料之一，因为它价格低廉并且易于加工。
钢是一种强度和耐用性都很不错的材料，可以承受较大的重量和负载。
但同时，钢材也很重，并且容易受到腐蚀和锈蚀。
铝合金铝合金是一种轻质材料，具有高强度和高抗腐蚀性。
它比钢材轻得多，有助于提高汽车的燃油效率。
但是铝合金的成本较高，而且不如钢材坚固。
碳纤维碳纤维是一种新型材料，它的强度和刚度已经超过了传统的材料。
碳纤维是一种非常轻便的材料，可以减少车辆的重量并提高燃油效率。
但是，碳纤维材料的成本非常高，而且制造和加工比较复杂。
需要注意的是，在选择车架材料时，要考虑车辆的用途和预算。
不同的材料适合不同的车辆和用途，选择合适的材料可以提高车辆的性能和降低成本。
结构设计在进行车架设计时，应该考虑材料的强度，耐久性和负载。
一个优秀的车架应该保证优秀的稳定性和可靠性，同时轻便和易于操作。
下面是一些车架结构设计的原则。
三角形结构车架的三角形结构可以提高车架的强度，稳定性和刚度。
三角形结构可以有效地分散力量，使车架保持稳定，并且减少振动和晃动。
可扩展结构一个好的车架应该可以适应不同的车辆需求。
一个可扩展的车架可以根据需要增加或减少长度和高度，以适应不同的负载和需要。
多功能设计车架的结构设计应该能够适应不同的功能。
例如，一个越野车需要一个坚固的车架来抵御颠簸和振动，一个速度型赛车需要一个轻便和刚性的车架来提高速度。
因此，车架的结构设计应该考虑车辆的用途和不同的功能需求。
需要注意的是，在进行车架结构设计时，应该采用真实的负载数据来进行测试和仿真分析。
这样可以确保设计合适的车架结构，以保证车辆的性能和安全。
机械小车设计
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系统集成和 调试
完成制作和组装后，就 需要将各个系统集成到 一起并进行调试
这个阶段主要是为了确 保各个系统能够正常工 作并协调运行
例如，需要确保电机能 够接受来自控制器的正 确信号并正确地转动， 同时也需要检查电池的 电量和使用寿命等
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用户手册和 操作指南
最后，为了使用户能够正确地使 用机械小车，需要编写用户手册
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设计小车的 结构
根据选择的组件，我们需要 设计小车的结构，包括车架、 电机、电池、控制器以及车 轮的位置和连接方式等
结构设计应考虑到小车的稳 定性、灵活性以及易于维护 等因素
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编程和控制
小车的动作和行为需要 通过编程来实现
例如，我们可以通过编 程来控制电机的速度和 旋转方向，从而控制小 车的移动方向和速度
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组件选择
根据需求分析的结果，我 们可以选择相应的组件
2.1 电机选择
电机是小车的重要 组件之一，它负责 为小车提供动力。 选择合适的电机需 要考虑小车的动力 需求，如速度、负 载等。同时，还要 考虑电机的控制方 式，例如通过 Arduino或是其他 控制器
2.2 电池和电源管理
电池为小车提供电 力，我们需要选择 能够持续供电且重 量适中的电池。同 时，电源管理也是 需要考虑的问题， 如何有效地管理和 分配电力是一个重 要的问题
2 以上就是机械小车的基本设计过程，具体的 设计会根据需求和所选择的组件而有所不同。 希望这个基本的设计流程能对你有所帮助
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制作和组装
01
一旦设计确定无 误，就可以开始 进行实际的制作 和组装过程了
02
这个阶段可能需 要使用到一些工 具如螺丝刀、电 焊机等来将各个 组件组装到一起
悬架设计
双叉臂\双A臂悬挂上叉臂推杆（连接减震器）转向拉杆下叉臂1. 现代方程式赛车都采用从外到内的设计过程，所以首先要确定赛车主要框架参数，包括：外形尺寸、重量、发动机马力等等。
2. 确定悬挂系统类型，一般都会选用双叉架，主要是决定选用拉杆还是推杆。
3. 确定赛车的偏频和赛车前后偏频比4. 估计簧上质量和簧下质量的四个车轮独立负重。
5. 根据上面几个参数推算出赛车的悬挂刚度和弹簧的弹性系数6. 推算出赛车在没有安装防侧倾杆之前的悬挂刚度初值，并计算车轮在最大负重情况下的轮胎变形7. 计算没安装防侧倾杆时赛车的横向负载转移分布8. 根据上面计算数值，选择防侧倾杆以获得预想的侧倾刚度9. 最后确定减震器阻尼率。
10. 上面计算和选型完成后，在重新对初值进行校核。
悬架设计一、悬架主要性能参数的确定悬架应首先保证整车有良好的行驶平顺性和操纵稳定性，这是确定悬架主要性能参数的重要依据（一）、前、后悬架静挠度和动挠度的选择1、偏频与静挠度（1）、n1=12πc1/m 1 n2=12πc2/m 2（2）、fc1=m1g/ c1 fc2=m2g/ c2 （g=981cm/s2）（3）、n1≈5/fc1 n2≈5/fc2式中：n1、n2—前、后悬架的偏频，单位Hz（偏频越低，行驶平顺性越好）；fc1、fc2—前、后悬架在簧载质量m1、m2作用下的静挠度，单位cm；c1 、c1 —前、后悬架的刚度。
表一偏频与挠度车型n/Hz fc/cm Fd/cm货车 1.5~2.2 5~11 6~94轿车0.9~1.6 10~30 7~9大客车 1.3~1.8 7~15 5~8越野车 1.4~2.0 6~13 7~134根据分析，在n1/ n2＜1时的车身角振动要比n1/ n2＞1时小，因此推荐如下：高速车fc2=（0.8~0.9）货车fc2=（0.6~0.8）微型轿车为了改善后座的舒适性，也有设计成后悬架的偏频低于前悬架的偏频，即n1/ n2＞1（注：对于纵置钢板弹簧组成的非独立悬架，悬架的静挠度与弹性元件的静挠度是一样的；对于螺旋弹簧的独立悬架，就有可能是不一样的）2、静挠度与动挠度悬架的动挠度是指由满载位置开始，压缩到结构允许的最大变形（通常指缓冲块压到其自由高度的1/2或1/3）时，车轮中心相对于车架（或车身）的相对位移。
毕业设计--轻型载货汽车悬架的设计[管理资料]
![毕业设计--轻型载货汽车悬架的设计[管理资料]](https://img.taocdn.com/s3/m/375d9a25b9f3f90f77c61b48.png)
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。
车架设计手册
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。
新手DIY自行车指南
从初中开始参与自行车运动，从攀爬、街车，到现在的更加倾向于骑行，这几年我也基本尝试了各种从轻到重的车型和各种风格的零件，除了意大利血统的公路车，其它的品牌和风格基本都有比较深入的了解。
昨天撞车了，最近骑不了车，然后看到现在很多朋友和同学越来越喜欢自行车运动，不如把我这几年的装车经验总结一下，让一些刚入门的朋友选购零件及搭配整车有个简单的参考。
这篇日志主要写DIY组装一辆自行车，而非如何去选择一款成品整车。
在决定去选择一辆运动自行车之前，要先决定所组装的车属于何种类型。
一般来讲，用于骑行的运动自行车分为山地车和公路车两种（还有折叠车，我不是很了解，但DIY折叠车基本可以选用公路车的套件或山地公路混搭），其对于路面的适应程度以及骑乘的感觉各有不同，在一些方面也各有利弊，下面就对这两种类型的自行车的概况进行一下大致的介绍：首先是山地车。
提到这个名字，大部分没有接触过运动自行车的人对它的第一印象应该就是粗轮胎和复杂的变速系统以及粗犷的避震装置。
的确，山地车最纯粹的用途其实就是在山林间的野地中穿行，从其越野强度的由轻到重，主要分为：Cross Country（XC，越野），All Mountain（AM，全地形），Free Ride（FR，自由骑），Down Hill（DH，速降）以及Extreme Free Ride（EFR，极限自由骑），以及以动作和泥地竞速为主的Dirt Jump（DJ，街市、飞包）和Slope Style（SS，更加重型的飞包车）。
这里主要对XC（越野车，也就是我们一般看到的山地车）的自行选件组装进行讲解，并顺带说说AM（轻型的软尾车，即带有后避震装置的越野车）。
在了解这两种类型的山地车之前，首先要对组成山地自行车的各个零部件进行一下讲解：车架----不多说，都懂，但需要简单了解一下现代山地车架各主要部分的名称，如下图（此为XC车架，无后避震装置），其中五通用于安装中轴，尾勾用于安装后变速器：前叉----固定前轮的那根叉子，应该也都明白...现代运动自行车前叉上管直径一般为28.6MM，重型车及Cannondale品牌的前叉头管会较粗碗组----装在车架和前叉连接处的零件，圆形，内有滚珠或封闭轴承，负责车头的转动工作。
整车集成设计指南(动力系统布置)
2) 初步布置（校核） 按布置要求初步调整发变总成到一个合 适的位置，校核发变总成包络周边间隙，使 满足表1.1规定的值。
编制 :
更新日期 :
图1.11 图1.12
图1.13
所属范围 : 总布置@ 前舱布置 设计指南
总布置 @ A-前舱 零部件布置校核 部分
左悬置 A1(x1,y1,z1) A2(x2,y2,z2) A3(x3,y3,z3) A4(x4,y4,z4)
右悬置 B1(x1,y1,z1) B2(x2,y2,z2) B3(x3,y3,z3); B4(x4,y4,z4)
表1.2
前悬置 C1(x1,y1,z1) C2(x2,y2,z2) C3(x3,y3,z3) C4(x4,y4,z4)
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图1.14
图1.15
所属范围 : 总布置@ 前舱布置 设计指南
总布置 @ A-前舱 零部件布置校核 部分
CH-VI-PL-EB-GUIDELINE-P2-001
1– 动力总成
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3) 辅助悬置，如图1.16所示VOLVO S80。辅 助悬置作用：实车布置，发动机总成有六个 自由度。当有三个悬置布置在整车上时，例 如A15，三个悬置分别是左右悬置和后悬置。 这三个悬置有五个自由度，还差一个自由度 时，需要加一个辅助的悬置来固定发动机总 成，来减小这个方向上的振动。
3) 影响悬置系统设计的其他因素
a)影响装配位置因素，因悬置元件大多 为铸造件及冲压件，因其结构的不规则性， 在进行悬置系统详细设计时需要考虑悬置系 统的可装配性。如图1.21所示，悬置的安装 工具空间不能有遮挡物，必须保证工具能够 自如的操作。
悬架部分的设计指南
三、行驶系统的设计1悬架系统的设计1.1 汽车(轿车)悬架部分的综述:（1）.悬架的功能：汽车悬架是车架(或车身)与车轮之间的弹性连接的部件.悬架是现代汽车的重要组成部分之一.他的主要作用是传递作用在车轮和车架(或车身)的一切力和力矩,并且缓和路面传给车架(或车身)的冲击载荷,衰减由此引起的承载系统的震动,保证汽车的行驶平顺性,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的能力.（2）.悬架的种类：1）.按照结构来划分悬架可以划分为非独立悬架和独立悬架两大类；非独立悬架可以分为：a)对称板簧式.b)非对称板簧式.c)纵横杆螺簧式.d)单纵臂螺簧式等等；独立悬架又可以划分为：a)水平单横臂式.b)斜置单横臂式.c)水平单纵臂式.d)双横臂式.e)麦弗逊式f)多连杆式等等。
2）按照悬架的可控性来划分，可以将悬架划分为被动悬架和主动悬架。
（3）．悬架主要组成部分：弹性元件,导向装置和减振器三个基本部分组成.此外,还包括一些特殊功能的部件,如缓冲块和横向稳定器等.（4）.轿车悬架的发展过程：轿车的悬架经历了非独立悬架、普通的独立悬架、半主动悬架（连续调节和可切换式调节）、主动悬架（全主动式和有限带宽式）1.2悬架设计过程当中常见的专业名词：1.非独立悬架:左右车轮装在一根整体的车轴上,在通过其悬架和车架或车身相连。
2.独立悬架：左右车轮通过各自的悬架和车架或车身相相接(在现代的中高级轿车当中应用的比较广泛)。
3.静挠度：fc 汽车满载静止时悬架上的载荷FW于此时悬架刚度c的比值。
4.动挠度fd:从满载静平衡位置开始悬架压缩到结构允许的最大变形（通常指缓冲块压缩大其自由高度的三分之二）时，车轮中心相对于车架（或车身）的位移。
5.偏频：汽车前后部分的车身的固有频率n1和 n2。
6.悬架的弹性特性：悬架受到的垂直外力F与由此所引起的车轮中心相对于车身位移f（及悬架的变形）的关系曲线。
车架的设计方法
车架是汽车的骨架，承担着支撑、连接和保护车辆各部件的重要作用。
车架的设计方法通常包括以下几个方面：
1.结构设计：车架结构需考虑车辆的使用条件、总质量和预期性能，如承载能力、刚度和稳定性。
常见的车架结构包括前置驱动、后置驱动和四驱，可选择框架式、单体式或混合式设计。
2.材料选择：车架的材料选择应考虑强度、刚度、重量和经济性。
常见的材料包括钢材、铝合金和纤维复合材料等。
根据车辆的类型和要求，选择适当的材料组合，并进行合理的加工和焊接工艺。
3.结构优化：通过结构优化方法，如有限元分析和拓扑优化，对车架进行强度和刚度分析，并优化构件的形状和布局，以实现最佳结构性能。
优化还可考虑车辆的空气动力学、减震和降噪等方面。
4.耐久性和安全性：车架设计需要满足车辆的长期使用要求，并在碰撞和事故时提供足够的保护。
通过应用刚度、强度和承载能力测试和模拟碰撞试验，确保车架的耐久性和安全性。
5.制造和装配：车架设计要考虑到制造和装配的可行性和效率。
设计结构合理，以便于制造工艺，减少成本和浪费。
同时，增加装配精度和可靠性，提高车架的建造质量。
综合利用上述设计方法，可以实现车架设计的性能、经济性和安全性的综合平衡。
同时，符合国家相关安全标准和法规，确保设计和制造的车架符合政策要求，提高车辆的可靠性和行驶安全性。
《汽车设计手册》
《汽车设计手册》
《汽车设计手册》是一本广泛涵盖汽车设计领域知识和技术的专业书籍。
它包含了汽车设计的各个方面，从外观设计到内部构造，从车身比例到动力系统，为读者提供了全面的汽车设计指南和参考。
以下是《汽车设计手册》可能包含的主要内容：
汽车设计概述：介绍汽车设计的基本原理和流程，包括概念设计、草图、建模和验证等。
外观设计：讲解汽车外观设计的基本原则，包括比例、线条流畅性、空气动力学和造型美学等方面。
内部构造设计：涵盖汽车座椅、仪表盘、中控台、控制器等内部构造设计的基本原则和实施技术。
车身结构设计：介绍车身结构的设计原理，包括车架结构、车身材料选择、安全设计等方面。
动力系统设计：讨论汽车动力系统的设计和优化，包括引擎、传动系统、底盘悬挂等方面。
灯光设计：探讨车辆灯光设计的原则和技术，包括前大灯、尾灯和信号灯等方面。
内饰设计：介绍汽车内饰设计的原则和技巧，包括材料选择、人机工程学和舒适性设计等方面。
可持续性和环保设计：讲解汽车设计中的可持续性和环保考虑因素，如减少排放、节能和材料回收等方面。
制造和生产过程：涵盖汽车设计与制造过程中的关键问题，如模具制造、装配工艺和质量控制等。
《汽车设计手册》通常由汽车设计专家、工程师和相关领域的专业人士编写，它是学习和实践汽车设计的重要参考资料，对于汽车设计师、工程师、学生以及对汽车设计感兴趣的人来说都具有价值。
请注意，具体的《汽车设计手册》内容和章节安排可能因不同的版本和作者而有所不同。
整车集成设计指南(转向系统布置)
CH-VI-PL-EB-GUIDELINE-P2-001
13–转向系统
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13.1 输入信息 1）车身结构、动力总成、转向系统各部件、副车架、前悬架
13.2 转向系统简介
汽车转向系的功能是改变或恢复汽车的行驶方向，满足驾驶者的行驶需求。转向系根据转向能源 的不同可分为机械转向系和动力转向系两大类。由于目前绝大多数轿、跑车都采用动力转向系， 这里只针对动力转向机构进行介绍。
图13.2
由于动力转向泵是依靠皮带轮由发动机提供能量，所以无论车是否转向，这套系统都要工作， 造成能源浪费；而且在车速较低时大转向，需要液压泵输出更大的功率以获得较大的助力，也在 一定程度上浪费了资源。
可以回忆一下：开这样的车，尤其时低速转弯的时候，觉得方向比较沉，发动机也比较费力 气。 另外液压泵的压力很大，也比较容易损害助力系统。由于整套系统的价格低廉，故在一般经济 型轿车使用比较多。
隔热护罩
固定点
图13.12
4-碰撞 ： 为了吸收碰撞，转向器之间可以采
用一铝制支架，用来吸能。
例如:HONDA 的CR-V，采用三个 M10×100mm的螺栓将支架固定在副车 架上，再用4个M10×80mm的螺栓将转 向器固定在支架上；如图13.13
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图13.13
所属范围 : 总布置@ 前舱布置 设计指南
密封完整性 在转向器的结构设计中，必须注意以下几处的密封性： 高压动力转向油密封(油管接头)――此部分的尺寸已经形成标准化。 输入轴密封，外球头密封，内球头密封。
3-装配要求 ：其转向器安装在副车架上，一般采用两点安装形式。在设计安装时，其 中一点完全紧固，另一点则采用活动形式，并非完全固定，便于安装。
汽车悬置系统设计指南
悬置系统设计指南编制：审核：批准：发动机工程研究二院动力总成开发部主题与适用范围1、主题本指南介绍了动力总成悬置系统开发的基本知识和基本过程，以及所涉及到的基本流程文件核技术文件。
2、适用范围本指南适用于奇瑞所有装汽油或柴油发动机的M1类车动力总成悬置系统的设计。
目录一、悬置系统中的基本概念 (4)1.1 悬置系统设计时的基本概念 (4)1.2动力总成振动激励简介 (6)二、悬置系统的作用 (8)2.1 悬置系统的设计意义及目标简介 (8)2.2 动力总成悬置系统对整车NVH性能的影响 (8)三、悬置系统的概念设计 (10)3.1 悬置系统的布置方式选择 (10)3.2 悬置点的数目及其位置选择 (11)3.3 悬置系统设计的频率参数 (13)四、悬置系统相关设计参数 (14)4.1动力总成参数 (14)4.2 制约条件 (15)五、悬置系统设计过程中的相关技术文件 (16)5.1 悬置系统VTS (16)5.2 悬置系统DFMEA (17)5.3 悬置系统DVP&R (17)5.4 其它技术及流程文件 (17)一、悬置系统中的基本概念1.1 悬置系统设计时的基本概念1：整车坐标系：原点在车身前方，正X方向从前到后，正Y方向指向右侧（从驾驶员到副驾驶），正Z方向朝上如图（1-1）。
（图1-1）整车坐标系2：发动机坐标系：原点在曲轴中心线与发动机和变速箱结合面的交点处；正X方向从变速箱到发动机，沿着曲轴中心线，正Y方向指向右侧如果沿着正X方向看，正Z方向朝下如图（1-2）。
（图1-2）发动机坐标系3：主惯性矩坐标系：原点在动力总成的质心位置，正X方向从变速箱到发动机，沿着最小主惯性矩轴线，正Y方向通常沿着最大主惯性矩轴线，正Z方向朝下并且沿着中等主惯性矩轴线如图（1-3）。
（图1-3）主惯性坐标系4：扭矩旋转轴坐标系：原点在动力总成的质心位置，正X方向从变速箱到发动机，沿着TRA方向，Y方向和Z方向可任意选择只要符合右手法则。
厢式货车副车架设计
厢式货车副车架设计/L一,U线.厢式货车副车架设计2明水邮电通信设备厂焦儒振[■耍]详蛔舟培了静态分析计算的方法t对厢式赁丰斟丰皋的主要构件——斟丰皋甥L粱蕊措j|进行了设计计算.氟逮了设计要点,截面足寸选择,强度计算方法. 主量词:厢式货车刑车架设计=,tr*I:do—fsta—ticaa～lysisndcornDutindetail.Thedesignand computeforsiderallandCI~OSSmemberoftransportvanauxiliaryframewer ecarriedOUt.Designglst~tsectiondimensionselectionandstrengthcomputemethodweJ-erelate d-KeywordsTransportv”,Auxiliaryframe,Design1前言剐车架是厢式改装车的主要部件,处于车厢与主车架之间旨在确保底盘主车架载荷的均匀分布,并增加主车架的强度和刚度.探入了解酣车架的承载特性及其与主车架承蓑分配情况是副车架结构设计,设进和优化的基础.随着计算机辅助设计及有限元法的广泛应用,动态设计计算日益显得重要.但由于条件的限制,动态设计计算的准确性和可靠性尚显不足,而且大部分厢式车改装厂还难以进行动态设计计算,因此.静态计算仍然是基本的设计计算手段.本文用静态计算的方法对厢式货车副车架的主要构件——副车架纵粟(简称副纵粱)及横粱进行设计计算并予以讨论分析.2翻车集设计2.1副纵粱设计&11副纵粱设计要点a.对具有较高质心位置及载质量较大的厢式车一般采用槽形通长式副纵粱.截面如图1.b.制造材料应具有良好的焊接性和机械性能,一般要求抗拉强度a,~370N/mm.屈服极限,≥240N/ram.,延伸率以≥20.啊1剐纵粱藏面c.翼缘宽度应与主车架纵粱(简称主纵粱)翼缘宽度相同.不宜大于主纵粱翼缘宽度.d.副纵粱截面尺寸确定后,要分别对副纵粱和主纵粱进行强度计算,并根据其惯性矩,抗弯截面系数分配弯矩.2.1.2副纵粱截面尺寸选择副纵粱翼缘宽度应与主纵粱翼缘宽度相同,板材厚度}≥4ram.因此,副纵粱截面尺寸选择主要是确定鹿板高度H.鹿板高度取决于副纵粱承受弯矩的能力及结构上的需要.国外汽车生产厂家均在汽车改装指导书中提出槽形副纵粱截面的最小尺寸,供改装时选择采用,如”依维柯汽车改装指南”中给出的槽形副纵粱截面最小尺寸如表1.根据我厂多年设计生产的经验,副纵粱截面最小尺寸如表2.一2.1.3副纵粱强度计算2.1.3.1强度计算根据主,副纵粱受力特点,一般只需计算.孽墓1997?3专用池车SpecialPurposeV ehicle?15? 弯曲应力,因其剪应力较小,可略去不计.表1依雏柯改装车副纵梁截面最小尺寸酎纵粱截面车辆级别抗弯截面系数尺寸Ⅳ,mT【LH,8,”mm3～7t1600680,50,47.9～1[】{26000100,50,511～33t46000120,60,6剐纵粱截面车载质量抗弯截面系数尺寸1,mmH,B,,mm5t以下250008550,45～8t3900O120,70,58～10t56000120,70,6副纵粱采用U形夹紧螺栓与主纵粱紧密连接,因此可采用两种材料组合粱弯曲时弯矩的计算方法计算主,哥j纵粱动载荷下的摄大弯矩MM—及其弯曲应力,.M～一?M～一?=—HijMla~一Mla~,=式中:E.,E——主,副纵粱材料的弹性模量.,——主,副纵粱截面惯性矩朋.——车架动载荷下的最大弯矩——主,副纵粱抗弯截面系数一的计算方法,在”邮政车副车架设计”一文中有详细介绍(见本刊1.996年第1 期).根据上面的计算,若满足<一及<(一,.分别为主剐纵粱材料的疲劳极限),则所选副纵粱截面尺寸是合理的. 否则,应重新选取副纵梁截面尺寸,即对主,副纵梁承受弯矩进行重新分配.2.1.3.2临界弯曲应力校核当副纵粱变形时,上下翼缘分别受到压缩和拉伸作用而使翼缘断裂.因此,通过以上计算确定副纵粱截面尺寸后,应按薄板理论计算其临界弯曲应力口,并使<.否则,应重新选择副纵粱截面尺寸.E,t,0一0『=【言j式中:——泊松比,取一0.3一般来说,在选定酎纵粱材料厚度t的情况下,副纵粱翼缘的最大宽度应满足B≤16t.2.2横粱设计2.2.1横粱设计要点a制造材料要求与副纵粱制造材料要求相同.b.横粱数目及横粱截面尺寸要根据载质量及受力情况确定.c.尽可能选取同样的横粱间距.这样可使纵粱各段的扭矩相同,也有利于承受弯曲d.尽可能选取相同的横粱截面尺寸.这样可使各横粱刚性一致,协调承载.2.2Z横粱截面尺寸选择横粱截面形状有多种形式,如图2,其宽度B一般取45～50mm;高度不仅要满足强度要求,而且要考虑结构上的要求一般在80～100ram;材料厚度t在2.5～4mm.横粱的截面形状可以用板材折弯,也可使用轧镧型钢,但必须避免出现裂纹,缺口等缺陷.占一田2擅喜I截面类型2.2.3横粱强度计算横粱与剐纵粱相互垂直焊接或螺接在一16?.蕾懦|I厢成货车l9革毒设计起,形成框式结构横粱的两端与货厢骨架侧围焊接或螺接,用以承受货厢的重量.视横梁为固定于副纵粱上的悬臂粱,最大弯矩在横粱与副纵梁腹板的连接处.为了计算方便,假a.横粱等距均布在副纵粱上;b.载质量均布在每一横梁上;c.货厢质量均布在每一横粱的两端.横粱受力简化如图3.图中4,B为横粱与剐纵粱腹板的连接点.,zG1/2IIII{IIIIsIJA占r.田3横粱受力简田A处的弯矩肘为:G百I+一+式中:工——磺粱长度L——横梁悬臂长——横梁载荷中心点至的距离388’25O0.700O0105DO01820851l1775421403结束语a.由于结构的需要或为避免与其他构件发生干涉,游梁无法实现等距均布时,应计算闻距最大处的横梁强度,其承受的货厢质量及计算载荷可按每一横梁所分担的车架长度计算.b.由于普遍超载运行现象,因此,在副车架设计时应予以充分考虑.c.建议汽车底盘生产厂编制改装指导书,为汽车改装厂家提供上装指导.(收稿:1997—06—04责任编辑:张全寿)篙J庠一■l。
车架设计手册
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。
车架设计手册
车架设计手册汽车车架是支撑车身和承载各种载荷的基本结构，也是汽车设计的重要组成部分。
在车架设计中，需要考虑车架的强度、刚度、重量、成本等因素，以满足安全性、舒适性、性能等要求。
本文为车架设计者提供一份车架设计手册，以帮助他们设计出更加优秀的车架。
车架材料的选择车架的主要材料有钢、铝和碳纤维复合材料等。
钢的强度和刚度较高，适用于承受大载荷和较高速度的车型，但重量也相应较高。
铝的比强度较高，重量较钢轻，但成本较高。
碳纤维复合材料的比强度和比刚度最高，也最轻，但成本更高，且制造难度较大。
在选择材料时，需要综合考虑车架的功能、质量、成本等因素。
一般来说，高性能跑车和超级轻量化车型可采用高强度、轻质的碳纤维复合材料，而普通乘用车则更适合采用钢或铝材料来平衡强度和成本。
车架的设计车架设计的主要目的是使车架能够承受各种载荷，同时保持稳定和灵活性。
以下是车架设计中需要注意的几个方面：车架形状与尺寸车架的形状和尺寸可以根据车辆类型、载荷要求和美学需求进行选择。
一般来说，车架的截面形状应该越圆越好，这样能够提高其承载能力，并降低由于解析的应力而引起的裂纹。
轴距车架的轴距决定了车轮之间的距离，也影响着车辆的稳定性和行驶性能。
轴距越大，车身稳定性越高，但转弯半径也相应增大，加重驾驶难度。
车身高度车身高度是车辆的重要参数之一，影响着车辆的重心高度、空气动力学性能以及视野。
一般来说，车身高度越低，车体重心越低，车辆稳定性越高，但通行性和操作性也相应变差。
骨架结构车架的骨架结构应该平衡强度和轻量化。
对于大型车辆，骨架结构的设计应该较为复杂，以保持其稳定性和承载能力。
车架的生产车架的生产需要采用精确的工艺和设备以满足各种质量标准。
以下是车架生产相关的几个要点：焊接车架中的焊接点对于车辆的稳定性和耐久性至关重要。
焊接质量影响到车架的强度和刚度，因此需要采用高质量的焊接方法，避免焊接缺陷和裂缝。
附属零部件车架包含许多附属零部件，如车轮、传动系统、刹车系统等，这些配件也需要精细加工以确保车架的稳定性和耐久性。
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v1.0 可编辑可修改奇瑞汽车有限公司底盘部设计指南编制：审核：批准：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。
2、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4、后副车架后轴总成承受后轴载荷，起到支撑车身、后悬架、后制动器1、后轴焊接总成均为钢板冲压焊接而成，主体的断面为封闭断面。
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。
3、材料：支撑梁上下体材料通常采用SAPH370焊接总成的表面处理为电泳5、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。
（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检验。
其中包括焊接性能检验，以及疲劳寿命试验《台架试验》详见台架试验规范）。
V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。
略去了稳定杆以及横向推力杆等件，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及形状都符合要求的型材。
后轴橡胶铰链对于行驶性能及舒适性起着决定性作用它是联接后轴与车身的纽带。
6、Real beam axle后轴总成（含拖曳臂、推力杆）支撑车身、后悬架、后制动器等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，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: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，这种情况就好象将一个长方形拉扯成一个菱形一样。
车架的主要设计内容4.2.1.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v1.0 可编辑可修改创造性劳动，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。
车架设计涉及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；以及维修等。
4.2.2.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，在车架设计种常做出各种假设，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σ得安全系数n，则静强度判据为项应力,等效单向应力除以材料的极限应力s[]σσ≤或者[]nn≤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 ≥。
车架的设计计算举例下面以S21的后轴校核为例：4.3.1.S21车型后轴参数4.3.2.后轴静应力1) 弹簧支座处的静垂直弯矩：)211021420(8.92670-⨯⨯=⋅=-L F M A A ＝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[543214.3)(324444--⨯=-=-d D DW A A π＝3mm3)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*，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～，故该轴能够满足设计要求. 4.3.3.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5.车架的工艺介绍。
以奇瑞车型中的副车架为例: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。
、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及设备的动态精度。
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；以及上、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及焊接装夹具，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及严密的监控、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）。