汽车车架设计指南
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）。
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。
小车车架设计说明书
小车车架设计说明书(总11页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--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。
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。
车架设计手册
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：
一、提高弯曲强度
1，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）;
2，将上、下翼缘加厚或在其上贴加强板；
3， 将受拉力翼缘适当加宽；
二、提高局部扭转强度
1，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;
3） 由前、后悬架总成布置确定前、后悬钢板支架位置、减震器、缓冲块安装位置或空气弹簧支架安装位置、推力杆支架安装位置、稳定杆支架安装位置等；
4） 由转向系总成布置确定方向机安装位置、 中间垂臂支架安装位置或角转向器支架安装位置；
5） 由车身总布置确定车架各牛腿安装位置；
如上述几条中安装位置有干涉，则和相关设计人员勾通并协商统一解决。至此，车架基本框架就已完成，接下来就是车架各部分总成的细节设计2。
5，必要时可采用铰孔或冲压边缘修磨,以提高某些薄弱部位的疲劳强度；
五、减小失稳
1，在受压翼缘和厚度的比值不宜过大（常在1２左右）;
2，在容易失稳处加焊撑板;
3，在容易出现波纹处限制其平整度；
六、局部强度加强
1，采用较大的板厚；
2，在集中力较大处将纵、横梁局部贴加强板,必要时再将加强板压成肋或翻边；
3，加大支架紧固面尺寸,增多紧固件数量，并尽量使力作用点接近腹板的上、下侧。
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。
车架设计文档
车架设计1. 引言车架是汽车的重要组成部分之一，它起到了支撑和连接各个部件的作用。
车架的设计直接影响着汽车的性能和安全性。
本文将介绍车架设计的一些重要考虑因素和基本原则。
2. 车架类型车架的类型可以根据结构和材料的不同进行分类。
常见的车架类型包括钢制车架、铝合金车架和碳纤维车架。
每种车架类型都有自己的优缺点，设计师需要根据具体需求进行选择。
2.1 钢制车架钢制车架是最常见的车架类型之一，具有高强度和稳定性的优点。
钢制车架可以分为钢管车架和钢板车架两种类型。
钢管车架在重量方面相对较轻，适用于轿车等小型车辆。
钢板车架则更加结实，适用于越野车等重型车辆。
2.2 铝合金车架铝合金车架相较于钢制车架，在重量方面更轻，具有良好的抗腐蚀性能。
它们常用于高端轿车和赛车等领域，以提升性能和燃油效率。
2.3 碳纤维车架碳纤维车架是近年来兴起的车架类型，具有极高的强度和轻量化的特点。
虽然成本较高，但碳纤维车架在性能方面远超其他材料。
它们被广泛应用于赛车和高端汽车领域。
3. 车架设计考虑因素3.1 强度和刚性车架的强度和刚性是设计中最关键的考虑因素之一。
车架需要能够承受各种道路条件和外部压力，保证乘客安全。
设计师需要根据车辆类型和用途确定车架的最佳强度和刚性。
3.2 减震和舒适性车架设计还需要考虑减震和提供舒适的驾乘体验。
一辆良好设计的车架应该能够吸收道路震动，降低车内的振动和噪音。
合理的减震系统和车架结构可以有效提高汽车的乘坐舒适性。
3.3 车辆稳定性车架设计对车辆的稳定性影响很大。
优秀的车架设计应能提供出色的操控性能，使车辆在高速行驶和紧急情况下保持稳定。
车架的结构和悬挂系统需要合理配合，确保车辆在各种路况下的稳定性。
3.4 材料的选择车架的材料选择直接决定了其性能和重量。
钢铁在强度和刚性方面表现出色，但重量较重。
铝合金和碳纤维则更轻，但成本较高。
设计师需要根据车辆的需求和成本预算选择合适的材料。
4. 车架设计原则4.1 安全第一车架设计的首要原则是确保乘客的安全。
(整理)车架设计
▲车架的功用及要求一、车架的功用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，并承受汽车行驶时所产生的各种力和力矩，即车架要承受各种静载荷和动载荷。
二、对车架的要求为了使车架完成上述功能，通常对车架有如下的要求：①有足够的强度。
保证在各种复杂受力的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。
②有足够的弯曲刚度。
保证汽车在各种复杂受力的使用条件下，固定在车架上的各总成不致因为车架的变形而早期损坏或失去正常的工作能力。
载货汽车车架的最大弯曲挠度应小于10mm。
③有适当的扭转刚度。
当汽车行驶于不平路面时，为了保证汽车对路面不平的适应性，提高汽车的平顺性和通过能力，要求车架具有合适的扭转刚度。
通常要求车架两端的扭转刚度大些，而中间部分的扭转刚度适当小些。
④尽量减轻质量。
由于车架较重，对于钢板的消耗量相当大。
因此，车架应按等强度的原则进行设计，以减轻汽车的自重和降低材料消耗量。
在保证强度的条件下，尽量减轻车架的质量。
通常，要求车架的质量应小于整车整备质量的10%。
▲轿车车身设计概述轿车车身是轿车整车的重要组成部分，主要包括车身本体、外装件、内饰及内装件、附件及附属设备等。
由于它是轿车上载人的容器，因此,要求轿车车身应具有良好的舒适性和安全性能。
此外，轿车车身又是包容整车的壳体，能够最直观地反映轿车外观现象的特点，从而决定了现代轿车车身设计非常注重外观造型以符合人们对轿车外形的审美要求，开创好的轿车市场。
而汽车人体工程学、汽车空气动力学、汽车造型及审美艺术、汽车车身新材料研究及开发、汽车车身结构强度分析、汽车车身设计方法及技术等方面的研究和应用，正是设计出具有良好性能的轿车车身的必要基础。
一、轿车分类及车身特点一般地，轿车可按标准，整车结构型式，车身型式及使用性能，车身外形等方面来分类。
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。
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。
车架设计 (2)
车架设计简介车架是整个车辆的支撑结构，承载着车辆的重量以及各种力的作用。
一个合理设计的车架能够提供足够的刚性和强度，以确保车辆在各种环境下的平稳行驶和安全性。
本文将介绍车架设计的基本原理、常见的设计要素以及一些优秀的车架设计案例。
基本原理刚性和强度车架的刚性和强度是车架设计的两个最基本的要求。
刚性指的是车架在受力作用下不易变形的能力，而强度则是车架抵抗扭曲和断裂的能力。
一个刚性和强度兼顾的车架设计能够提供稳定的操控性和安全性。
材料选择车架的材料选择直接影响到车架的刚性和强度。
常用的车架材料包括铝合金、碳纤维和钢等。
铝合金车架具有良好的刚性和强度，并且相对较轻，适合一般用途的车辆。
碳纤维车架具有更高的强度和刚度，但也更加昂贵。
钢材车架则具有较高的耐久性和吸震性能。
结构设计车架的结构设计是保证刚性和强度的关键。
常见的车架结构包括平行四边形结构、三角形结构和梯形结构等。
这些结构能够有效地分散受力并提高整体刚性。
另外，还可以通过使用增加支撑杆和加强筋等加强点来进一步提高车架的强度。
设计要素几何形状车架的几何形状直接影响了车辆的外观和性能。
常见的几何形状包括三角形、梯形和曲线等。
三角形结构常被认为是最稳定的结构，具有良好的刚性和强度。
梯形结构则可同时提供强度和舒适性。
曲线形状的车架则更注重外观设计和空气动力学性能。
重量和刚性比重量和刚性之间的平衡是车架设计的重要考虑因素。
过重的车架会增加车辆的油耗和操控难度，而过轻的车架则会牺牲刚性和强度。
设计者需要根据车辆的用途和预期性能选择合适的重量和刚性比。
在某些高性能车辆中，为了追求更高的刚性和强度，会使用更轻的材料来减少整体重量。
吸震性能车架的设计也应该关注车辆的吸震性能。
好的吸震性能能够提供更舒适的乘坐体验，并减少对驾驶员和乘客的不适和疲劳。
一些现代车架设计中使用了可调节的悬挂系统和吸震器来提高吸震性能。
优秀设计案例Porsche 911Porsche 911是一款著名的高性能跑车，其车架设计被广泛认为是行业标杆。
车架分类及设计
车架1 车架分类（根据纵梁的特点）1.1梯形式车架特点有两根纵梁和若干根横梁组成，抗弯强度较大，零件安装紧固，方便（货车及中，轻，微型客车常用）。
1.2 周边式车架特点车架中部加宽，不设横梁，降低地板高度，增加客室空间，架构简单，质量小而且易于制造，（大型轿车常用）。
1.3 脊梁式车架特点扭转刚度很大。
（货车和轿车）1.4 衍架式车架特点刚度大，质量小，不易于制造（赛车常用）。
2 主车架的设计2.1 这车架承载状况静载荷是汽车在静止状态下，悬架弹簧以上的载荷。
对称垂直动载荷是汽车在平坦道路上高速行驶时产生的，其大小与垂直振动加速度有关，还与车架上静载荷的大小和分布有关，这种载荷式车架产生弯曲变形。
当汽车在凹凸不平的道路上行驶时，汽车前后轮也不再一个平面，斜对称动载荷使车架连同车身一起歪斜，其大小程度取决于大陆的不平度和车架，悬架的刚度大小，这种载荷使车架产生扭曲变形。
还有其他的载荷，汽车制动或加速时使载荷移动，转弯时会产生侧向惯性力，使安装在车架上不同位置的零部件产生局部的扭曲力。
2.2 主车架设计不同类型的车载荷分布不同，下面就混凝土搅拌运输车承载状况及罐体设计特点，设计主车架形式如图一所示。
该车架设计特点：车架前端到驾驶室后围做成刚性较强的结构形式，以保证悬架和转向器的操纵的稳定性；考虑后悬架附近受弯曲，扭曲作用最大，纵梁内衬梁内设计加强L 板，后桥处设计背靠横梁连接，以保证车架后部足够的刚性和强度；车架后悬架支撑处之前到驾驶室后端面车架横梁在足够强度下尽量减少，以保证该部位具有一定限度的桡曲性。
图一2.3 副车架设计混凝土搅拌运输车副车架与主车架的连接一般采用刚性连接。
副车架在设计中应考虑自身结构、刚性分布等，要尽量符合主车架在承载状况下的变形规律，使副车架顺应主车架的扭曲，达到主、副车架的刚性尽量匹配合理(如图2)。
3 车架强度校核在实际使用状况下车架受力比较复杂，在车架初始设计时，一般对车架强度校核简化为对车架纵梁进行弯曲强度校核。
车架设计说明书
题目：氧传感器演示台设计专业：车辆工程班级：0902宿舍：I3-204+201学生：杨辉宝、张鑫、李峰府程鹏、刘驹扬、赵崇建陈怡玲****：***目录1.引言 (3)2．车架设计和制造的整体思路 (3)2.1、车架的设计思路 (3)2.2、车架的制造思路 (3)3.车架整体设计 (3)3.1、车架形式的选择 (4)3.2、车架材料的选择 (4)3.3、车架用钢管规则选择 (4)3.4、车架各部分设计 (5)4.车架制作 (14)4.1、车架制作的问题与解决方案 (14)4.2、车架焊接顺序 (15)4.3、车架受力分析及计算 (15)5.设计车架的发展趋势 (17)5.1、材料方面 (17)5.2、结构方面 (17)6.课程设计总结 (22)1．引言赛车的车架是支撑赛车其他部件，构成赛车主体的重要部件。
该报告就是叙述车架从最初设计到最后制成整个过程的，其主要包含四大部分内容：车架外形设计、车架模拟力学分析、车架制作以及缓冲结构数据报告。
车架外形设计从车架的形式选择、材料选择、管件规格选择和各部分详细设计等方面进行了叙述。
车架模拟力学分析主要运用ANSYS力学分析软件对车架模型进行了计算机模拟分析，完成的主要工作有静载分析、翻车情况分析、运动模态分析和车架扭转刚度分析。
车架制作部分详细阐述车架的焊接步骤，并叙述了在车架焊接中遇到的各种问题以及解决方法。
由于规则中还明确要求对缓冲结构进行性能试验并给出试验数据报告，所以该报告也给出了缓冲结构试验的报告。
除了这三部分工作，在本报告的最后还指出了设计中的缺陷并提出改进方案，为今后的设计提供了重要经验。
2．车架设计和制造的整体思路2.1、车架设计思路如果把一辆赛车比作一个充满活力的运动员的话，车架就是他的骨骼。
如同骨骼是人的重要组成部分，车架对于赛车来说也是最重要的部分之一。
一个运动员要想得到好成绩，他的骨骼就必须要轻并且强劲。
对于赛车也是如此，一个轻而结实的车架能够让赛车的的性能得到很大提高。
车架设计步骤
FSAE中国联盟's ArchiverFSAE中国联盟» FSAE资料库»图文区» 车架设计步骤tianmars发表于 2009-9-29 09:21车架设计步骤车架设计步骤应一些朋友要求特发此帖。
本文内容只涉及桁架式车架（空间管阵式车架），单体壳结构的研制不在本文讨论范畴。
文中内容仅代表个人观点，欢迎各位拍砖。
1 研究规则对车架设计的要求。
这是FSAE车架乃至其他一切FSAE设计工作的基础，请大家给予足够的重视。
否则即使后期工作做的再优秀，最终也不会有满意的结果。
虽然现在尚无官方的中文版规则，但我建议大家现在就开始使用同济中文翻译版规则和英文原版规则开展工作。
如果对规则的某些条款有疑惑，可以在论坛上发帖，我会尽快回复。
2 确定车架的设计重量和所使用的材料优秀的FSAE车架应该将重量控制在25kg以下（包括焊接在车架上的所有用来安装其他零部件的支架）。
在缺乏重量控制工作经验的情况下，较难准确合理的预计整车和各个总成的重量。
所以新车队可以酌情开展这项工作。
材料方面，虽然规则允许使用多种金属材料。
但是我仍然建议使用钢材。
考虑到材料的焊接性能，建议使用低碳含量的钢材。
3 车架初步设计方案的确定FSAE车架的基本功能是提供整车的结构刚强度，保护车手和为绝大部分的零部件提供安装位置，而且驾驶舱的内部空间也基本由车架来确定。
所以FSAE车架初步设计方案的制定应该在满足规则的前提下，先综合考虑其他零部件的安装和车手人机工程的需要，再使设计能够提供基本的结构刚度。
减轻重量的概念要贯穿车架设计工作的始终，但是减轻重量不能牺牲基本的安全要求。
在初步设计方案完成后，可以使用木材或者PVC管材制作1:1的车架模型。
模型主要作来验证人机工程设计的合理性。
为最终设计提供参考。
4 车架最终方案的确定理想状态下，车架应该在其他所有设计工作结束后再确定最终方案。
实际工程中应该至少在悬架、转向、发动机等主要部分的设计方案确定后，再确定车架的最终设计方案。
车架设计手册汇总
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4.1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。
4.2 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，4.3 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。
4.4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）。
车架设计_精品文档
车架设计1. 背景车架是汽车重要的组成部分之一，它承载着车辆的重量并提供支撑，同时还要具备足够的刚性和抗振能力。
车架设计的好坏直接影响到汽车的性能和安全性。
因此，对车架的设计要进行充分的研究和优化。
2. 车架设计的原则车架设计的目标是在确保足够刚性和抗振能力的前提下，实现轻量化和优化结构，提高汽车整体性能。
下面是一些常用的车架设计原则：2.1. 材料选择车架的材料选择是车架设计中非常关键的一步。
一般来说，车架的材料需要具备高的强度和刚性，同时还要具备良好的韧性和耐腐蚀性。
常用的车架材料包括钢铁、铝合金和碳纤维复合材料等。
2.2. 结构设计车架的结构设计要考虑到力学原理和材料力学性能，以提高车架的强度和刚性。
常见的车架结构包括梁式结构、蜂窝状结构和框架结构等。
其中，框架结构是一种常用的设计，它能够提供较好的刚性和稳定性。
2.3. 优化设计车架设计需要进行适当的优化，以减少结构的重量和材料的消耗，提高汽车的燃油经济性和减少碳排放。
优化设计可以通过数值模拟和实验验证相结合的方法进行。
常用的优化方法有拓扑优化、形态优化和参数优化等。
3. 车架设计的流程车架设计的流程包括几个主要步骤，下面是一个典型的车架设计流程：3.1. 需求分析在车架设计之前，首先需要对车辆的使用环境和性能要求进行充分的分析和了解。
包括车辆类型、载荷要求、行驶条件等。
3.2. 结构设计在结构设计阶段，需要确定车架的材料、布局和结构形式，以及进行必要的计算和仿真分析。
3.3. 优化设计在结构设计的基础上，对车架结构进行优化设计，以提高车架的性能和轻量化。
3.4. 材料选型根据结构设计和优化设计的结果，选择合适的材料，并进行材料性能测试和评估。
3.5. 制造与测试最后，根据设计结果制造车架样品，并进行测试和验证。
包括静态试验、动态试验和可靠性试验等。
4. 车架设计的挑战与发展趋势4.1. 轻量化与强度平衡车架设计的一个主要挑战是如何在追求轻量化的同时，保证车架的足够强度和刚性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
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，以及动力总成等重要的零部件，这样其强度及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51）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55．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61）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，以及疲劳寿命试验等）。
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。
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83 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。
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。
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σ,等效单向应力除以材料的σ得安全系数n，则静强度判据为极限应力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，n≤。
再与疲劳极限相比得安全系数n，则疲劳强度判据为[]n4.3 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：)211021420(8.92670-⨯⨯=⋅=-L F M A A ＝521.997N.m2) 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)(3244344--⨯=-=-d D D W A A π ＝6584.1423mm3)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。