副车架设计说明书

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车架的改造与副车架的设计

车架的改装主车架是汽车底盘上各总成及专用工作装置安装的基础，改装时受到的影响最大，因此，要特别引起注意。

主车架是受载荷很大的部件，除承受整车静载荷外，还要受到车辆行驶时的动载荷，为了保持主车架的强度和刚度，原则上不允许在主车架纵梁上钻孔和焊接，应尽量使用车架上原有的孔。

如果安装专用设备或其它附件，不得不在车架上钻孔或焊接时．应避免在高应力区钻孔或焊接。

主车架纵梁的高应力区在轴距之间纵梁的下冀面和后悬的上冀面处。

因为这些部位纵梁应力较大，钻孔容易产生应力集中。

对于主车架纵梁高应力区以外的其余地方需要钻孔或焊接时，应注意以下事项：1)尽量减小孔径，增加孔间距离，对钻孔的位置和孔径规范，应满足图和表的要求。

主车架钻孔的孔径和孔间距2)在纵梁翼面高应力区外的其它部位钻孔，只能在中心处钻一个孔，如图所示。

3)在纵梁的边、角区域亦禁止钻孔或焊接，所示的区域即为不允许钻孔和焊接加的部位。

因为在这些部位进行钻孔或焊接，极易引起车架早期开裂。

主车架纵梁禁止钻孔区主车架纵梁禁止焊接区4)严禁将车架纵梁或横梁的男面加工成缺口形状。

本课题中由于主车架与副车架之间的连接选用止推连接板形式，故主车架不用考虑钻孔，只需考虑焊接的位置得当。

主车架的加长设计因专用汽车法布置的需要，对主车架有时要进行加长。

例如厢式零担货物运输车和轻泡货物运输车，若用普通汽车底盘改装．则需要将轴距加大，改装长货厢来提高运输效率，此时要将车架在其中部断开后再加长。

也有将车架后悬部分加长的改装设计。

车架加长部分应尽量采用与原车架纵梁尺寸规格一样、性能相同的材料。

车架的加长部分与车架的连接一般采用焊接。

首先在纵梁腹板处，按与纵梁轴线成夹角45。

或90。

的方向把纵梁断开，然后把切口断面加工成坡口形状，如图3-4所示。

最后将加部分与车架纵梁对接起来。

为了获得v型焊缝对接接头的最佳强度，防止焊缝起点出现焊接缺陷，应朱用引弧焊法或退弧焊法。

焊接时应根据纵梁的材料选择合适的焊条型号、直径及焊接规范。

副车架设计说明书

摘要本文是对侧倾式自卸汽车副车架总成设计的简要说明。

本文首先对自卸车的设计特点以及国内外发展现状做了相关的概述，简要介绍了自卸汽车的历史跟发展前景。

文中通过对所给参数进行分析论证，对副车架纵梁的尺寸参数、材料选择，横梁的参数设计、材料选择，纵梁与横梁之间连接结构，举升机构在副车架上的安装方式进行了设计。

在设计副车架总成纵梁的的过程中，充分考虑了自卸汽车的经济性跟使用功能。

在其他部件的设计过程中，充分考虑了它们之间的相互配合，使它们能够协调工作。

所设计的副车架总成能够满足预期期望。

提供车厢、举升机构的安装位置，改善自卸汽车主车架的应力分布情况。

关键字：自卸汽车副车架总成，纵梁，横梁，连接结构安装位置，举升机构安装位置，设计ABSTRACTThat design specification is a simple explanation for the design of a subframe for a roll-type dump truck.In that design specification,a simple but clear view about the roll-type dump truck was given to help people understand the history of the roll-type dump truck better. To achieve that target,in this design specification,the deputy frame rails,the subframe beams,the connection of the deputy frame rails and the subframe beams,the installation location of lifting mechanism must be well designed.This subframe can achieve the expectation of the roll-type dump truck as required.And that subframe also provide some place to install the lifting mechanism and the compartment.As people expect,it also can make the roll-type dump truck have a better work situation. When design the subframe beams,the economic effect and the function was considered.And so on the others.Key words: subframe for a roll-type dump truck，deputy frame rails，subframe beams，location of connection，location of lifting mechanism，design目录第一章绪论 (1)1.1 课题的研究背景、意义 (1)1.1.1、课题的研究背景 (1)1.1.2、课题的研究意义 (1)第二章副车架总体方案设计 (4)2.1副车架截面形状及尺寸的设计 (6)2.2副车架前端形状的设计 (7)2.3举升机构位置的设计 (8)2.4连接结构安装位置的选择 (9)2.5铰支座位置的设计 (11)2.6副车架在二类底盘上的布置 (11)第三章副车架及相关零部件结构设计 (13)3.1纵梁的设计 (13)3.1.1纵梁结构、材料设计 (13)3.1.1纵梁强度校核 (13)3.2横梁的设计 (19)3.3连接结构的设计 (20)3.3.1副车架纵梁与横梁的连接方式的选择 (20)3.3.2铆缝的强度计算 (21)3.3.2焊接强度的计算 (22)3.4铰支座的设计 (23)3.4.1车厢与副车架连接铰支座的设计 (23)3.4.2举升机构与副车架连接铰支座的设计 (24)第四章结论 (25)致谢 (28)参考文献 (29)附录 (30)第一章绪论1.1 课题的研究背景、意义1.1.1、课题的研究背景自卸汽车是利用汽车本身的发动机动力驱动液压举升机构，使车厢倾斜一定角度进行卸货，并依靠车厢自重自动落下复位的专用汽车。

轿车前副车架建模及有限元.

河北工业大学毕业设计说明书作者：禹韦学号：100316 学院：机械工程学院系(专业)：车辆工程题目：轿车前副车架建模及有限元分析指导者：刘璇讲师(姓名) (专业技术职务)评阅者：(姓名) (专业技术职务)2014年 06月04日目录1 绪论 (1)1.1 本课题的研究背景 (1)1.2 本课题研究的目的及意义 (4)1.3本课题的主要工作 (5)2 前副车架的建模 (6)2.1 三维建模工具UG的应用 (6)2.1.1软件的前期准备 (6)2.1.2 UG6.0操作界面简介 (7)2.2 前副车架零部件建模 (10)2.3 前副车架的整体布置装置 (16)3 有限元分析方法和前副车架有限元模型的建立 (18)3.1有限元分析方法 (18)3.2软件ANSYS Workbench简介 (18)3.3 建立前副车架有限元模型 (19)3.3.1 将三维模型导入Workbench (20)3.3.2 选择模型材料属性 (20)3.3.3 划分模型网格 (21)3.3.4 对模型施加约束 (22)4 有限元强度分析结果 (23)4.1 不同方向变形图及对应分析 (23)4.2 改进意见 (27)结论 (28)参考文献 (29)致谢 (30)1绪论汽车的前副车架担当着连接底盘、车身、发动机的角色。

主要的功效是减少传入驾驶室内的路面和发动机产生的噪声和震动。

由于副车架强度很大，因而通过应用副车架，悬架的刚度会得到大幅提高，底盘会越加结实紧凑，同时还会改善底盘强度，提高汽车整体的舒适性和其他各方面性能。

1.1 本课题的研究背景一般而言，副车架是前后车桥骨架的重要构成成分。

副车架不是完整的车架，而是支撑前后车桥、悬架的支架，车桥、悬挂通过副车架与车身骨架（又名“正车架”）相连接，习惯上被我们称作“副车架”。

早前生产的汽车绝大部分是没有副车架的承载式车身，它们的悬挂直接和车身钢板连接，因此前后车桥的悬挂摇臂机构都是散件，并不是总成件。

前副车架设计

前副车架设计1. 引言在汽车工程中，副车架是指承载车身和连接前后悬挂系统的结构组成部分。

其中前副车架作为汽车前部的主要支撑和连接部件，承担着重要的作用。

本文将对前副车架的设计进行详细介绍，包括设计要点、材料选择、结构设计等。

2. 设计要点前副车架设计的目标是实现良好的刚度和强度，同时尽可能减轻重量，以提高汽车的操控性和燃油经济性。

下面是前副车架设计的几个重要要点：1.刚度和强度：前副车架需要具有足够的刚度和强度，以承受前部悬挂系统产生的力和扭矩。

这一点可以通过合理的结构设计和材料选择来实现。

2.重量优化：前副车架的重量对整车的性能有直接影响。

因此，在设计过程中应尽可能采用轻量化的设计方案，包括减少材料使用量、优化结构布局等。

3.安全性：前副车架需要具有良好的安全性能，能够在碰撞事故中吸收和转移能量，保护车辆乘员的生命安全。

3. 材料选择前副车架一般采用高强度钢材作为主要材料，具有良好的强度和刚度特性。

同时，为了实现重量优化，也可以考虑使用铝合金等轻质材料。

具体材料选择应根据车辆的使用环境、预算等因素进行综合考虑。

4. 结构设计前副车架的结构设计是保证刚度、强度和重量优化的关键。

下面是一些常见的结构设计方法：•框架结构：框架结构是一种常见的前副车架设计方案，可以提供较高的刚度和强度。

在设计过程中，可以通过优化框架横截面形状和尺寸，以及增加加强筋等方式来提高结构性能。

•悬挂连接：前副车架需要与前悬挂系统进行连接，以承受悬挂系统产生的力和扭矩。

悬挂连接部分的设计应保证连接强度和刚度，并考虑减少疲劳损伤。

•碰撞安全设计：前副车架在碰撞事故中起到保护车辆乘员的作用。

为了提高碰撞安全性能，可以在前副车架的设计中考虑使用可控变形结构、吸能材料等。

5. 进一步研究和发展方向随着汽车技术的不断发展，前副车架的设计也在不断创新和优化。

以下是一些可能的进一步研究和发展方向：•复合材料应用：复合材料具有高强度、轻量化和抗腐蚀等优点，可以考虑将其应用于前副车架的设计中，以进一步减轻重量。

副车架设计作业指导书

副车架设计作业指导书编制：日期：审核：日期：批准：日期：发布日期：年月日实施日期：年月日前言为使本公司副车架设计规范化，参考国内外汽车副车架设计的技术要求，结合本公司已经开发车型的经验，编制本汽车副车架设计指导书。

意在对本公司设计人员在副车架设计的过程中起到一种指导设计的作用，让副车架设计的员工有所依据，在设计的过程中少走些弯路，提高汽车副车架设计的效率和精度！本作业指导书将在本公司所有车型副车架开发设计中贯彻，并在实践中进一步提高完善。

本标准于2011年XX月XX日起实施。

本指导书由上海同捷科技股份有限公司第五研发中心底盘总布置分院提出。

本指导书由上海同捷科技股份有限公司第五研发中心底盘总布置分院负责归口管理。

本标准主要起草人：马显目录一副车架概述 (4)1.1 副车架功能概述 (4)1.2副车架主要结构形式 (6)二副车架设计流程 (9)2.1 副车架主要设计流程 (9)2.2 副车架设计要求 (11)2.3 相关设计标准 (13)三．副车架的设计过程 (13)3.1 设计输入及标杆对比分析 (14)3.2 副车架设计构想的确定 (19)3.3副车架总成结构设计。

(21)3.4 焊接流程确定、焊接定位关系确定及焊接总成公差尺寸保证 (24)3.5 因成型分析而进行的调整 (26)3.6 因CAE分析结果而对局部结构进行的调整 (26)3.7 因工艺及零部件平台化而进行的调整 (27)3.8技术文件的编制 (28)3.9输出内容检查项目 (31)四．试制装车及生产中经常出现的问题 (31)五参考文献 (33)一副车架概述副车架可以看成是前后车桥的骨架,是前后车桥的组成部分。

副车架并非完整的车架，只是支承前后车桥、悬挂的支架，使车桥、悬挂通过它再与“正车架”相连，习惯上称为“副车架”。

1.1 副车架功能概述从结构上讲，传统没有副车架的承载式车身悬挂系统是直接与车身钢板相连的，如下图所示，前后车桥的悬挂摇臂机构都为散件。

副车架设计说明书

摘要本文是对侧倾式自卸汽车副车架总成设计的简要说明。

本文首先对自卸车的设计特点以及国内外发展现状做了相关的概述，简要介绍了自卸汽车的历史跟发展前景。

在设计副车架总成纵梁的的过程中，充分考虑了自卸汽车的经济性跟使用功能。

在其他部件的设计过程中，充分考虑了它们之间的相互配合，使它们能够协调工作。

所设计的副车架总成能够满足预期期望。

提供车厢、举升机构的安装位置，改善自卸汽车主车架的应力分布情况。

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。

副车架设计规范-----------新能源汽车

4.3 副车架与车身安装点、定位点设计
副车架与车身安装点一般为4个或者6个，且左右两侧相互对称，，4个安装点设计位置一般位于副车架的4个边角处，如图1-3、1-4、1-5所示，6个安装点设计方式相对4个安装点方案一般在下摆臂安装点之间采用焊接支架的形式增加2个对称的安装点，如图1、2所示，安装点设计完成后需进行装配可行性、可维修性校核，特别是位于下摆臂之间的副车架安装点，摆臂设计过程中应对其安装点进行避让，且此安装点装配可行性校核时需将下摆臂跳动到下极限状态进行校核，如图1-1所示。
4、副车架结构设计
4.1 副车架基本形式的选择
根据设计车型前期的悬架形式定位，选择副车架的基本形式。为降低开发成本及风险，副车架设计基本分为2种情况，情况一为完全重新设计，基本形式在标杆车基础上进行重新设计，情况二为在现有平台基础上进行改款升级，一般形式与基础车型相同。
4.2 副车架的硬点的确定
副车架硬点包括安装硬点、定位硬点、运动硬点三种。
图1-6副车架转向器安装点（左舵上，右舵下）
4.7 后悬置安装点设计
后悬置安装点需根据同平台所有动力总成后悬置点位置进行居中选定，以保证副车架后悬置安装点的平台化；后悬置安装点主要承受来自后悬置的X向力，所以在结构设计过程中需注意将其X向力均匀传递至副车架整体后横梁总成，避免应力集中风险，如图1-7所示。后悬置安装点结构形式可归纳为2类，第一种结构为在后横梁本体上焊接安装支架，如图1-7所示，第二种结构为直接安装在后横梁上下板之间，中间采用支撑板加强，如图1-8所示。
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副车架设计规范
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校对：ห้องสมุดไป่ตู้
审核：
批准：
2017-09-15发布 2017-09-20实施

副车架设计手册

前言底盘设计篇按照系统分组进行介绍，包括动力总成悬置系、燃油供给系、进气系、排气系、冷却系、离合系、换挡系、传动系、副车架、前悬架、后悬架、扭转梁、车轮系、转向系、制动系共15章。

内容涵盖了底盘设计中所负责的相关设计工作，旨在能够使本部门初级底盘设计人员通过本书指导能快速独立工作，减少过程失误及不必要的重复性工作，以提高设计的效率和成效。

本书内容要求开发设计中贯彻实施，并在实践中不断升版、完善。

目录副车架设计手册 (1)1 副车架总成概述 (1)2 副车架设计标准 (3)3 副车架结构设计 (4)4 副车架工艺设计 (14)5 副车架相关分析 (17)6 副车架相关校核 (22)7 副车架结构尺寸及重量参数列表 (24)副车架设计手册1 副车架总成概述1.1 副车架功能定义副车架可以看成是前后车桥的骨架,是前后车桥的组成部分。

副车架并非完整的车架，只是支承前后车桥、悬挂的支架，使车桥、悬挂通过它再与“正车架”相连，习惯上称为“副车架”。

副车架作用一是阻隔地面及动力总成的振动和噪音，减少其直接进入车厢；二是使装配模块化(前悬模块主要集成动力总成及其附件、前悬架系统、转向器总成、左/右制动器装配总成等)，既方便又省时。

1.2 副车架基本类型介绍1.2.1 非框架式前副车架非框架式前副车架因其结构简单被广泛应用于A级车中，如下图为H1车型的副车架，此种副车架一般由上板、下板、加强梁及安装支架等组成，应用于麦弗逊式独立悬架中。

1、副车架安装点2、副车架主/副定位点3、转向器安装点4、横向稳定杆安装点5、摆臂安装点6、后悬置安装点图1 H1的非框架式副车架1.2.2 刚性连接框架式前副车架刚性连接框架式前副车架能够提供更高的横向、纵向刚度，能够集成动力总成及动力总成附件等，形成更大程度的模块化，以便于后期的装配，如下图为H6 coupe车型的前副车架，此种副车架通过螺栓与车身刚性连接，一般由前横梁、左、右纵梁及后横梁组成，通过合理的纵梁溃缩结构设计，可以配合车身左右纵梁、吸能盒等碰撞结构的设计，提高碰撞星级。

副车架设计说明书

摘要本文是对侧倾式自卸汽车副车架总成设计的简要说明。

本文首先对自卸车的设计特点以及国内外发展现状做了相关的概述，简要介绍了自卸汽车的历史跟发展前景。

在设计副车架总成纵梁的的过程中，充分考虑了自卸汽车的经济性跟使用功能。

在其他部件的设计过程中，充分考虑了它们之间的相互配合，使它们能够协调工作。

所设计的副车架总成能够满足预期期望。

提供车厢、举升机构的安装位置，改善自卸汽车主车架的应力分布情况。

7 副车架设计指导书

副车架设计指导书1 副车架设计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)。

2 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。

2．1基本假设车架纵梁进行弯曲强度校核时，作以下假设：纵梁是支承在悬架支座上的简支梁；所有作用力均通过车架纵梁断面的弯曲中心(即纵梁只发生纯弯曲)；空车簧载质量均匀分布在汽车左、右纵梁上；满载时有效载质量e 为集中载荷，分布如图3所示：主、副车架为刚性连接，即主、副车架挠度 2．2车架受力分析及计算车架受力分析如图3所示。

图三图中：G ef,Ger 为前、后支架所承受的有效载质量，由上装平衡条件”1计算可得：Gef= )2/2//()2/(n f e d n f G e++++)2/2//()2/(n f e d d e ef e er G G G G e++++=-=; F f ,F r为前后轴对车架的支反力，由车架平衡条件计算可得：F f =b n f l b G a L esG /)]()2/ [--++-,F r=[l)]/b-n (f G L)-(L/2[e ++G s ;Gs为空车簧载重质量，取Gs=2m g/3z(m 为汽车整备质量)2.3车架纵梁弯矩计算由受力分析和计算结果，可计算每侧车架纵梁各段的弯矩：21/(2)S M G X L =- 0X a <≤22/(2)()S f M G X L F X a =-+- a X a c <≤+223/(2)())s f ef M G X L F X a G X a c =-+---- a c X a c d +<≤++24/(2)()()s f ef M G X L F X a G X a c d =-+----- a c d X a b ++<≤+25()()/(2)er s M G X a b G X a b L =------ a c d X a b l n++<≤++-226()/(2)()/(2)S er M G X a b l n L G X a b l n n =----+----+a b l n X L ++-<≤式中：X 为截面至车架前端距离。

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摘要本文是对侧倾式自卸汽车副车架总成设计的简要说明。

本文首先对自卸车的设计特点以及国内外发展现状做了相关的概述，简要介绍了自卸汽车的历史跟发展前景。

在设计副车架总成纵梁的的过程中，充分考虑了自卸汽车的经济性跟使用功能。

在其他部件的设计过程中，充分考虑了它们之间的相互配合，使它们能够协调工作。

所设计的副车架总成能够满足预期期望。

提供车厢、举升机构的安装位置，改善自卸汽车主车架的应力分布情况。

目前，自卸汽车的应用相当广泛，随着我国建设速度的加快，对自卸汽车的需求量越来越大。

2007年自卸汽车产量为271830辆，2008年为242712辆。

其中，重型自卸汽车在2007年产量占自卸汽车总产量的44.9％，2008年为57.4％。

[1]自卸汽车有多种不同的类型，通常按照用途可以分为两类：①用于非公路运输用的重型和超重型自卸汽车，装载质量一般在20t以上，主要承担大型矿山、水利工地等的运输任务，通常与挖掘机配套使用，这类自卸汽车称为矿用自卸汽车，其长度、宽度、高度及轴荷不受公路法规限制，但是只能在工地、矿山或指定的地方使用；②用于公路运输的车辆，分为轻、中、重型自卸汽车，装载质量为2到20t，主要承担沙石、泥土、煤炭等松散物质的运输，通常与装载机配套使用，称为普通自卸汽车。

[2]自卸汽车按照结构分类又可以分为后倾式自卸汽车、侧卸自卸汽车、三面卸自卸汽车和底卸式自卸汽车。

重型自卸汽车多采用侧倾式结构，以避免后倾式引起的失稳或卸货不完全等问题。

本课题就是针对总质量为26吨的重型侧倾式自卸汽车进行副车架总成设计。

1.1.2、课题的研究意义自卸汽车的设计主要是根据用户需求，在定型的二类底盘上合理布置车厢、举升机构等零部件，使汽车具有自卸功能。

自卸汽车的副车架位于车厢底部与汽车底盘主车架之间。

副车架可以起到一个缓冲的作用，改善主车架的承载情况，避免集中载荷。

副车架通常通过U形螺栓和连接板等与主车架固定，副车架后端焊有铰接支座，车厢与副车架通过该铰链支座相连。

车厢在举升机构的作用下，绕着这个铰链支座转动。

副车架实际上就是自卸汽车车厢与自卸汽车主车架连接的一个缓冲带，在不破坏主车架的结构情况下，自卸汽车车厢跟自卸汽车主车架之间采用副车架过渡，可以改善自卸汽车主车架的承载情况，避免集中载荷。

副车架可以有效的保护主车架，延长自卸汽车的使用寿命。

副车架总成的设计有着很重要的现实意义。

重型自卸汽车装载质量大，对副车架的的要求更加严格。

采用刚性足够的副车架，可以使主车架纵梁所承受的载荷均匀分布，所受应力值较小，有效的避免了载荷集中，有利于增加车架纵梁的强度和寿命。

本课题的基本内容为：1）根据给定的设计参数，确定副车架结构型式、尺寸；首先，要根据前人经验预定好副车架的结构形式、尺寸，然后对副车架纵梁进行强度校核，使设计的副车架总成做到充分利用材料，以期达到用料结构性能与其经济性的良好结合。

2）设计副车架连接结构，主、副车架连接结构；根据所读资料，初步选定副车架的连接结构有两种，一种是焊接，另一种是铆接。

焊接与铆接各自的特点在下文中会有叙述。

3）绘制副车架总成图，主、副车架连接总成图，组件装配图、零件图；根据给定的基本内容进行副车架总成设计时，需要留意以下几点。

尽量使所设计的副车架总成能够很好的满足自卸汽车使用要求。

1）副车架截面形状及尺寸的设计；自卸汽车副车架的截面形状一般与主车架的纵梁截面形状相同，多采用槽型结构。

在本设计中，副车架的纵梁初步设计成采用8mm钢板冲压成形。

2）副车架前端形状的设计；副车架的前端形状设计的优劣直接影响到主车架的应力分布情况。

3）副车架在二类底盘上的布置；副车架在汽车底盘上布置时,其前端应尽可能的往驾驶室后围靠近。

在满足轴荷分配的前提下，车厢与驾驶室的距离不宜太大，副车架前端离主车架拱形横梁的距离，一般在100mm之内，固定副车架的前面第一个U形螺栓距拱形横梁的距离一般控制在500～800mm的范围内。

[2]4）副车架与主车架之间连接结构的设计；当副车架固定在主车架上时，副粱与车架压紧缓冲垫后，副粱与车架上的连接支架之间还应保留20mm左右的间隙。

可采用多种结构形式的联接装置将副车架固定在主车架上。

主、副车架的连接有三种形式：1、连接支架；2、止推连接板；3、U形螺栓。

[2]5）副车架练接结构的设计；1、选择合适的焊接工艺，焊接材料。

使焊接残余应力降到最小。

2、选择合适的铆接工艺，连接材料。

尽量使应力集中降到最小。

6）材料的选择及强度校核；选定二类底盘后，进行副车架总体方案的设计时，应该在设计过程中考虑副车架自身结构、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。

副车架上还要设计出举升机构的安装位置。

在副车架的相关零部件结构设计中，根据主车架的横梁、纵梁的尺寸来确定副车架横梁、纵梁的尺寸。

根据主车架的纵梁截面形式选择副车架的纵梁截面形式。

主、副车架的截面形状一般相同。

主、副车架联接结构的设计。

连接支架应该和止推连接板配合使用。

一般布置是在后悬架前支座前用连接支架连接，后悬架前支座后用止推连接板连接，相邻的俩个止推连接板之间的距离在500～1000mm的范围内。

U形螺栓不能用在车架受扭转载荷最大的范围内。

第二章副车架总体方案设计在专用汽车设计时，为了改善主车架的承载情况，避免集中载荷，同时也为了不破坏主车架的结构，一般多采用副车架过渡。

本车最大允许总质量为26T，在工作中可能会受较大的弯曲应力。

因此，本车副车架纵梁将采用抗弯性能较好的材料，材料为16MnL，即Q345钢。

这种材料在工程上一般用于汽车纵梁的生产制造。

在增加副车架的同时，为了避免由于副车架刚度的急剧变化而引起主车架上的应力集中，所以对副车架的形状、安装位置及与主车架的连接方式都有一定的要求。

专用汽车二类底盘选用CA3258P1K2BT1。

详细参数见表2-1。

表2-1 CA3258P1K2BT1二类底盘尺寸重心至前轴中心距2300mm 底盘重心高度910mm 推荐车厢长度5400mm发动机型号CA6DE2-24 CA6DF2-24CA6DF2-26最大功率（kw/rpm）177/2300 177/2300 192/2300最大扭矩(n.m/rpm) 890/1400 890/1400 930/1400生产厂家一汽集团离合器型式单片、干式、膜片弹簧压紧式离合器，摩擦片外径430mm；机械式操纵机构生产商一汽集团变速器型号CA7T156型式机械式变速器生产商一汽集团车架总量断面尺寸280mm×90mm×8mm加强板尺寸264mm×82mm×5mm车架总成宽度865mm车架上表面离地高度1075mm车架有效长度（底盘/满载）后桥中心处车架上平面至地面高度1082/1034mm悬架前簧（长×宽×厚mm-片数）1350×90×10-12后簧（长×宽×厚mm-片数）1350×100×20-10辅助弹簧（长×宽×厚mm-片数）底盘如图2-1。