大客车 车架 结构
12m客车车架结构设计及分析
摘要在客车整体结构中,车身既是承受各方向受力的承载受力单元,又是为乘客提供舒适服务的功能单元。
作为承载受力单元,车身在客车行驶过程中要承受着来自道路,乘客,车身自重及其它各种复杂载荷的共同作用。
客车式这种车身结构,它的显著特征是地板骨架和底盘车架焊接为一个整体。
通过在底盘车架左右纵梁上焊接支撑牛腿、连接板等底架构件,将车架和地板骨架通过焊接连接在一起,然后再与左/右侧车身骨架、前/后围车身骨架和顶盖骨架组焊成一个完整的车身六面体。
地板骨架和车架共同承关键词:公路客车,客车式车身,设计,有限元分析AbstractIn the bus structure, the body is bearing unit and functional unit. As bearingunit, body in the passenger car driving to pressure from roads and other variouscomplex load role. Car many important assembly components are body for thecarrier, so the body in the whole bus system occupies very important position, thestrength and stiffness of the direct influence on the bus service life and security.As a functional unit, the body should provide the driver with convenient workingenvironment, for the crew to provide comfortable riding environment, protectthem from bus when exercising vibration, noise, exhaust gas invasion and outside harsh climate; in the traffic accident, reliable body structure and occupant protection system helps to reduce the crew and pedestrian injuries caused by. Inrecent years, with the development of society and the improvement of economicKey Words:analysis Coach bus, Semi-integral body, Design, Finite element目录第1章绪论 (4)1.1研究背景 (4)1.2研究意义 (5)1.3 UG技术的发展概况 (5)1.4客车车身技术的研究现状 (6)1.5本论文的研究内容及目标 (7)第2章车身的总体设计 (8)2.1车身的总体设计方案 (8)2.2车辆布置形式 (9)2.3车身主要尺寸的确定 (9)2.4车辆质量参数的确定 (10)第3章客车车身UG建模 (12)3.1客车式长途客车车身底架建模 (13)3.2左侧骨架总成建模 (18)第四章车身结构有限元分析 (19)4.1车身模型的简化 (19)4.2车辆载荷工况分析 (19)4.2.1水平弯曲工况分析 (19)4.2.2紧急制动工况分析 (22)4.2.3极限扭转工况(右前轮悬空)分析 (24)4.2.4极限扭转工况(左前轮悬空)分析 (25)第5章 (27)论文总结 (27)第1章绪论1.1研究背景中国客车行业从上世纪70年代中期开始起步,经过40年的不断发展和国家汽车产业重点改造,通过引进国外先进技术和合资汽车企业,目前拥有自主研发新车型的能力。
客车车架
大型客车车身是由底骨架、左/右侧围骨架、前/后围骨架及顶围骨架等6大片骨架经组焊蒙皮而成,是一骨架蒙皮结构。
根据客车车身承受载荷程度的不同,可把客车车身概括地分为半承载、非承载、全承载式三种类型。
1、半承载式车身半承载式车身结构特征是车身底架与底盘车架合为一体。
通过在底盘车架上焊接牛腿、纵横梁等车身底架构件,将底盘车架与车身底架进行焊接连接,然后与左/右侧骨架、前/后围骨架及顶骨架组焊成车身六面体。
车身底架与底盘车架共同承载,因此称为半承载式车身。
2、非承载式车身非承载式车身的底架为独立焊制的,是矩形钢管和型钢焊制的平面体结构,比较单薄。
车身底架与左/右侧骨架、前/后围骨架及顶骨架组焊成车身六面体,漆后的车身要装配到底盘上,由底盘车架承载,因此称为非承载式车身。
3、全承载式车身全承载式车身底架为珩架结构,由矩形钢管和型钢焊制而成,底架与左/右侧骨架、前/后围骨架及顶骨架共同组焊成车身六面体。
漆后的车身采用类似轿车的装配工艺,在车身(底架)上装配发动机、前后桥、传动系等底盘部件,因此客车已无底盘车架痕迹,完全由车身承载,因此称为承载式车身.目前国内大型客车底盘车架多采用网格栏栅桁架式车架或无车架型式的全承载形式。
非承载式车身和承载式车身都有优缺点,使用在不同用途的汽车上。
一般而言,非承载式车身用在货车、客车和越野车上,承载式车身一般用在轿车上。
车身壳体按照受力情况可分为非承载式、半承载式和承载式车身三种。
非承载式车身和承载式车身按照有无刚性车架划分,什么叫车架,是首先要弄清楚的问题。
车架就是支承车身的基础构件,一般称为底盘大梁架。
发动机、变速器、转向器及车身部分都固定其上,它除了承受静载荷外还要承受汽车行驶时产生的动载荷,因此车架必须要有足够的强度和刚度,以保证汽车在正常使用时受到各种应力下不会破坏和变形。
车架有边梁式、钢管式等形式,其中边梁式是采用最广泛的一种车架。
边梁式车架由两根长纵梁及若干根短横梁铆接或焊接成形,纵梁主要承负弯曲载荷,一般采用具有较大抗弯强度的槽形钢梁。
客车车架结构
1客车车架总成的结构客车车架按结构型式可分为三种:纵梁式、格栅式及三段式。
纵梁式车架是由贯通前后的纵梁及若干横梁、用铆接或焊接方式连接成的刚性构架。
车架构件一般用低合金钢钢板冲压而成。
格栅式车架(承载底架) 是按整车布置要求设计的空间桁架结构,一般用薄壁矩形管或薄板件焊接而成。
三段式车架由纵梁式和格栅式组合而成,即前后段为纵梁式、中间为格栅式结构。
本文将对纵梁式车架构件的冲压工艺作一些介绍。
2车架纵梁与横梁的冲压工艺客车车架的产量多为中小批量,生产中大多采用一些通用机床、工装、模具,以适应客车多品种、小批量、特殊要求多的特点。
车架构件生产常用冲压工艺有:剪板机剪切下料、冲裁、弯曲、翻边等。
根据车架构件生产的特点,冲压生产中应注意以下几个方面。
2.1剪板机剪切下料根据要求将材料剪切成毛料,下料时应注意排料。
(1) 提高材料利用率。
剪板机下料一般剪为矩形毛料,排样类型为无搭边型。
车架构件生产中合理选择材料规格、合理排样具有很高的经济效益,材料利用率可达90% 以上。
(2) 注意材料纤维方向。
车架构件材料为热轧大梁钢板,板平面方向性比较明显,即材料轧制方向与宽度方向机械性能差别较大,下料时尽量避免后道工序的弯曲线与材料轧制方向相同,应成45°或90°角。
2.2冲裁冲裁是利用冲模使材料分离的一种冲压工艺,包括切断、落料、冲孔、切口等工序。
(1) 冲裁模间隙。
由于车架构件材料厚度厚、硬度高,设计时应尽可能地加大间隙以利于提高冲模的寿命。
冲裁模间隙常采用经验公式:c= m t 来确定,式中:c——单边间隙;t——材料厚度,mm;m ——系数,与材料性能及厚度有关,车架材料一般取8%~12% ,断面质量要求不高时,可以放大到12%~18%。
(2) 冲小孔凸模。
车架构件,特别是车架纵梁上有很多各种规格的安装孔,孔径常为<615~ 30,其中多数为<1015、<1215,大批量生产时可采用冲模一次冲孔、切边,中、小批量则可采用数控冲床逐个冲裁。
大客车-车架-结构
大客车底盘车架结构及分析作者:中国商用车辆网来源:中国商用车辆网日期:2004-01-18 浏览量:1000次如果人们把发动机描述为汽车的“心脏”,那么作为汽车重要组成部分的车架就可以称为汽车的“骨骼”了。
车架是汽车所有总成零件“生存”的载体,受力复杂。
通过行走系和车身的力都作用于车架上,车架结构的好坏及载荷分配是否合理是汽车设计成功与否的关键因素。
车架结构设计是否合理对汽车有着十分重要的意义,特别是客车底盘,在设计过程中不但要考虑各总成零部件的合理布置以及其可靠性、工艺性和维修的方便性,还要充分考虑最大限度地满足车身对底盘的特殊要求,如纵梁的结构、横梁及外支架的位置及连接方式、行李箱大小、地板高度和位置,等等。
对同样型号的客车底盘,不同的用户对车架的要求不尽相同,甚至有较大的差异。
这里着重分析大客车底盘车架的结构特点,阐述其设计要点。
大客车底盘车架的基本结构大客车底盘的车架一般包括直通大梁式、三段式和全桁架(无车架)式3种结构型式,分别与车身构成非承载式、半承载式和全承载式结构。
根据其不同的用途和工艺特点,车架与车身一般采用弹性或刚性连接。
现国内外大都采用刚性连接,以使车架与车身共同承载,受力趋于合理化,从而提高车辆的可靠性和安全性。
1.直通大梁式该结构是传统的结构型式,采用槽形或矩型截面纵梁,有些车型还有加强副纵梁。
根据不同的要求,纵梁设计可前后贯通,也可前、中和后搭接成不同高度或不同宽度的结构,有些车型受后桥和地板高度要求的限制而在该处设计成结构复杂的“Ω”型。
横梁结构一般采用“I型或双槽背对形成的“I”型,有时也采用“○”型横梁。
根据布置和总成的安装要求,同一车架可同时采用多种型式的组合和不同的横梁翼面,车架总成可设计成前后等宽或不等宽结构。
直通大梁式车架结构简单、工艺性好,但存在本身质量大、总成布置困难、受力不均匀和损坏后难以修复等缺点,主要用于城市公交和普通短途客运车辆。
2.三段式该结构前、后段为槽形大梁,中段为桁架结构(行李舱区)。
25型客车车体结构
25型客车车体结构1.车架结构:车架是客车的骨架,承载车身和部分机械传动装置的载荷,并将这些载荷传递到车轮上。
车架结构一般采用钢材焊接而成,以提供足够的强度和刚度。
车架一般由前后梁、侧梁和纵梁等构成。
前后梁位于车辆的前后部,用于支撑车辆的前后悬架系统和引擎等机械设备。
侧梁位于车辆两侧,用于支撑车身和连接前后梁。
纵梁位于车辆的底部,纵贯全车,起到加强整个车架结构的作用。
2.车身结构:车身是客车的外部包围结构,通常由车顶、车厢和底盘组成。
车身外部覆盖有罩板,内部则配备有座椅、行李架、门窗等设施。
车身的主要功能是提供座位和空间供乘客乘坐,同时也保护乘客免受外界环境的影响。
车身结构一般由钢板焊接而成,以提供足够的强度和刚度,同时也要具备一定的防撞安全性能。
3.罩板结构:罩板是车身外部覆盖的面板,用于保护车辆内部设备免受外界环境的影响,同时也起到美化车身的作用。
罩板可以分为前后罩板、侧罩板和顶罩板。
前后罩板位于车辆的前后部,通常由钢板或塑料材料制成,以提供足够的刚度和防护性能。
侧罩板位于车辆两侧,用于覆盖车身侧面的结构部分。
顶罩板位于车辆的顶部,用于保护车厢内部的设备和乘客。
罩板结构的设计通常需要考虑车辆的美观性、空气动力学性能、抗风化性能等方面的要求。
同时,也要兼顾车辆的轻量化和降低生产成本的目标。
综上所述,25型客车车体结构主要由车架、车身和罩板组成。
车架承载车身和部分机械装置的载荷,车身提供座位和空间供乘客乘坐,并保护乘客的安全,罩板用于保护车辆内部设备和乘客,并美化车身。
这些部分的结构和功能相互协调,为乘客提供舒适和安全的乘坐环境。
大中客产品结构介绍
欧辉客车事业部
1
目
录
一、客车产品分类及结构 二、客车车身结构零部件介绍
概
述
在设计和技术特性上用于载运乘客及其随身行李,座位数大于9座的商用车辆称为客车。 客车是随着卡车的诞生而发展起来的,由于点对点运输的方便性,现已广泛用于长途客运、 旅游观光、城市交通、企业班车等多个领域。 国内客车行业自主开发、自主创新方面也有长足进步,在80年代,高档旅游客车还主要依 靠进口,但90年代以来,逐步以自制为主,并开始批量出口。品牌方面MAN NEOPLAN、 SETRA 、 VOLVO等引进技术占据了高档车市场,宇通、金龙等国内强势品牌则占据了市场的 主流。 大、中型客车作为商用车辆的一个分支,既有共同点,又有很多自身的特点,下面就大中 型客车及欧辉客车产品的相关知识作一介绍。
国内除了6米中巴及国外的一些校车还沿用此结构外,基本已淘汰。
2)、半承载式 将车身底架与车架采用刚性连接的方式结合,使车身窗下沿区域与车架共同参与承载,称 为半承载式结构 ;这是介于非承载与全承载之间的过渡结构,可减轻部分 整车重量,但由于有 车架,整车地板高度及行李仓布臵还是受到限制。 目前,为了使该结构满足布臵的需要,又发展出三段式车架结构,见附图,这是国内目前最 流行布臵结构。
车身骨架
典型城间客车半承载结构
底盘车架
典型城市客车半承载结构
欧辉第一代系列客车如城间客车BJ6880、6120、城市客车BJ6920、6121等为半承载结构
3)、承载式
为了进一步减轻 整车重量,目前国际上普遍采用 一种车架承载的承载式结构
应用在客车上的全承载车身技术是高 档豪华客车制造技术中的重要项目,欧 洲主流客车使用全承载式车身结构已经 很普遍。而在全承载客车领域,以德国 EVOBUS所属赛特拉品牌客车,仍然为 世界全承载车身技术的代表。全承载客 车具备三大优势:安全系数高、车身重 量轻、增大乘客空间
DD6120HI大客车车架的设计与分析
DD6120H I 大客车车架的设计与分析辽宁黄海汽车(集团)有限责任公司 张丽华[摘要]本文分析了大客车的设计原理,车架结构尺寸的确定以及联接方式,对车架受载情况进行分析讨论,并进行强度校核,实践检验性能完全可靠。
[叙词]:车架结构设计 受载情况分析 强度校核1前言车架是支承车身,承受汽车有效载荷的基础构件,发动机变速器总成、转各器以及操纵踏板等也固定在上面。
车架通过悬架装置坐落在车轮上,当客车在崎岖不平的道路上行驶时,随着行驶条件(即车速和路况)的变化,车架主要承受对称的垂直动载荷和斜对称的动载荷,当一侧车轮遇到障碍时,还可能使整个车架扭曲成菱形。
因此,车架设计时,既要考虑强度和刚度外,同时还要使其质量尽可能小。
1车架的结构型式与主要尺寸的确定111车架结构形式设计DD6120H1型客车采用了直通式车架,车架以两根贯穿汽车前后的纵梁为主体,其间以几根横梁相连,形成一上框架,作用在车架上弯曲力矩主要是由车架的纵梁承受,而扭转力矩则由纵梁和横梁共同承担,如图(1)。
这种车架的优点是:①有利于安装车身和底盘总布置其它总成,对更新、改型非常简易方便;②当承受扭矩时,各部分同时产生弯曲和扭转;③底盘和车身可以分别装配,符合六面体合拢的构想;④纵梁尺寸的确定是联合设计的标准尺寸,通用性好。
图1 直通式车架112车架关键尺寸的确定总体设计中,根据国家标准以及前、后围的要求,确定整车宽度为2172mm,车架前部宽度为780mm,后部根据发动机外廓宽度为920mm。
113纵梁与横梁的设计纵梁采用“[”型截面,尺寸见图(2)。
用40000kN油压机一次压制成形,此工装通用性很强,适用于不同宽度,不同厚度的纵梁压制,纵梁内有一加强梁,起到了加强作用,满足强度要求。
横梁采用断开式结构,断面采用“0”截面,尺寸见图(3)。
横梁与纵梁连接成封闭框架,可保证车架抗扭,该车共设有九根横梁(包括发动机托梁),其中前、后横梁为“[”截面。
汽车车架结构图解
汽车车架结构图解就像人的身体由骨架来支持一样,汽车也必须有一幅骨架,这就是车架。
车架的作用是承受载荷,包括汽车自身零部件的重量和行驶时所受的冲击、扭曲、惯性力等。
现有的车架种类有大梁式、承载式、钢管式及特殊材料一体成型式等。
大梁式车架在港台汽车刊物中常称作“阵式车架”,是最早出现的车架类型(从全世界第一部汽车开始一直沿用至今)。
大梁车架的原理很简单:将粗壮的钢梁焊接或铆合起来成为一个钢架,然后在这个钢架上安装引擎、悬架、车身等部件,这个钢架就是名附其实的“车架”。
大梁式车架的优点是钢梁提供很强的承载能力和抗扭刚度,而且结构简单,开发容易,生产工艺的要求也较低。
致命的缺点是钢制大梁质量沉重,车架重量占去全车总重的相当部分;此外,粗壮的大梁纵贯全车,影响整车的布局和空间利用率,大梁的厚度使安装在其上的坐厢和货厢的地台升高,使整车重心偏高。
综合这些因素可见,大梁式车架适用于要求有大载重量的货车、中大型客车,以及对车架刚度要求很高的车辆,如越野车。
传统越野车在良好道路上行驶时表现出重心过高的不良操控性,就是由大梁式车架所致。
(图A:大型客车图B:丰田Prado越野车的大梁车架)承载式车架也称作整体式或单体式车架。
针对大梁式车架质量重、体积大、重心高的问题,承载式车架的意念是用金属制成坚固的车身,再将发动机、悬架等机械零件直接安装在车身上。
这个车身承受所有的载荷,充当车架,所以准确称呼应为“无车架结构的承载式车身”(采用大梁车架的汽车车身则称为“非承载式车身”)。
承载式车架由钢(较先进的是铝)经冲压、焊接而成,对设计和生产工艺的要求都很高,这也是中国目前的车身设计开发难以突破的大难点。
成型的车架是个带有坐舱、发动机舱和底板的骨架,我们所能看到的光滑的汽车车身则是嵌在骨架上的覆盖件。
承载式车车架是目前轿车的主流,因为这种结构将车架和车身二合为一,重量轻,可利用空间大,重心低,而且冲压成型的制造方式十分适合现代化的大批量生产。
客车车身骨架结构类型
客车车身骨架结构类型现代交通工具在人们的生活中起着至关重要的作用,其中客车作为一种重要的公共交通工具,在人们的日常出行中发挥着至关重要的作用。
客车的车身骨架结构类型对于客车的安全性、舒适性及性能方面都有很大的影响,因此对客车车身骨架结构类型的研究具有重要的理论和实践意义。
客车车身骨架结构类型可以分为承载式结构和非承载式结构两种类型。
承载式结构是指车身的主要承重构件负责承载车身及乘客荷载,同时也起到抗扭、抗弯、抗拉等作用。
非承载式结构则是指车身的主要功能是作为外表皮,不承担承重任务,只起到外包装的作用。
根据不同的需求和设计理念,客车的车身骨架结构类型可以根据结构布局和材料选用进行分类。
在承载式结构中,常见的车身骨架结构类型有单壳式结构、梯形梁式结构、剖面壳式结构等。
单壳式结构是指整个车身由一个整体的钢板构成,具有整体性强、强度高、刚度大等优点,但由于成本较高,广泛应用于大型高档客车中。
梯形梁式结构是指车身主要由梁和纵梁构成,具有结构简单、成本低、易于维修等特点,常用于一些中低档客车中。
剖面壳式结构则是将承载功能与外表皮结合起来,具有结构性能协调、整体性强等优点,常用于一些高端客车中。
在非承载式结构中,常见的车身骨架结构类型有钢板结构、铝合金结构等。
钢板结构是指车身的外壳主要由钢材构成,具有强度高、耐腐蚀性好等特点,但重量较大,影响车辆的燃油经济性。
铝合金结构则是指车身的外壳主要由铝合金构成,具有重量轻、耐腐蚀性好等特点,但成本较高,应用范围有限。
除了上述常见的车身骨架结构类型外,还有一些新型的结构类型在客车领域逐渐兴起。
例如碳纤维增强塑料结构,具有强度高、重量轻、抗腐蚀性好等优点,被广泛应用于一些高端客车中。
另外,也有一些结构类型兼具承载式和非承载式的特点,如多材料混合结构,能够充分发挥各种材料的优点,提高车身整体性能。
总的来说,客车车身骨架结构类型的选择应该根据具体的需求和设计理念来进行,需要在安全性、舒适性、性能等多个方面进行权衡和考量。
某大客车车架结构模态分析
数值解 , 必须运用现代数值模拟技术. 近年来 , 多 许
研 究人 员利 用有 限元 法对 整车结 构 性能进 行计 算 和
分析 , 文献[ ] 6 分别采用不同的有限元分析软 5 和[ ] 件对车身模态结果进行分析 , 并与试验结果对 比, 验 证利用数值分析的准确性和可行性. 本文在已有研
Ab t a t s r c :To a c l t t r me mo l o moo c a h a d n y e h r t n lt o sg c lu ae he fa da f a tr o c n a a z t e ai aiy f de i n, t l o he
r s n n e o l p n n e t ae e o a c fal a s i i v si td,t e p e p o e s g a d p s— r c si g a e p r r d o e f i s g h r — r c s i n o t o e sn r e f me n t nt n p o h i e ee n d l o r me b s g Hy e W o k ,t e l me t mo e f f a y u i p r r s h mi d e s r c s o mo es ae e ta td a d n d l u a e f 3 f D d l r xr c e n me h d,t e S se h HEL l me ti tk n a a i lme t n h n t l me tmo es a e b i o e L ee n s a e s b s e e n ,a d t e f i ee n d l r u l fr t c i e t h c mp n n s o o e t.Op i t c su e oo t i efa d l a d vb ai n mo e f h rt i r e .I i t r t s d t b an t me mo as n ir t d so e f s s o d r t s S u i h r o t i x s c n l d d t a h t n i f q e c fc a h b d a v i h o d s ra e e c tt n  ̄e u n y a d o c u e h t e i r sc r u n y o o c o y c n a od t e r a u c x i i t ni e f ao q e c n
客车车身骨架结构类型
客车车身骨架结构类型整体式骨架结构整体式骨架结构以整体车身为承力构件,车身外板直接与骨架连接,共同承担载荷。
这种结构形式的优点在于强度高、刚性好、质量轻,但不利于局部维修。
单层骨架结构:车身骨架由单层钢板冲压件组成,外板与骨架直接焊接。
这种结构简单、重量轻,但强度不如其他类型骨架结构。
双层骨架结构:在单层骨架结构的基础上,增加一层外骨架,外骨架与车身外板连接,提高了车身骨架的强度和刚性。
非整体式骨架结构非整体式骨架结构将车身骨架和车身外板分开,车身骨架承担主要载荷,车身外板主要起围护作用。
这种结构形式优点在于局部维修方便、成本低,但强度和刚性不如整体式骨架结构。
板框式车身结构:车身骨架由板件和型材组成,外板通过焊接或铆接的方式与骨架连接。
这种结构强度适中、刚性较好,局部维修方便。
桁架式车身结构:车身骨架由桁架结构组成,桁架之间通过拉杆连接,外板通过焊接或铆接的方式与桁架连接。
这种结构强度高、刚性好,但重量较大、成本较高。
其他类型的骨架结构除了整体式和非整体式骨架结构外,还有其他类型的客车骨架结构,包括:笼式车身结构:车身骨架由多层框架组成,框架之间通过交叉支撑连接,外板通过焊接或铆接的方式与框架连接。
这种结构强度高、刚性好,但重量较大、成本较高。
空间桁架车身结构:车身骨架由空间桁架结构组成,桁架之间的连接点形成节点,外板通过焊接或铆接的方式与节点连接。
这种结构强度高、刚性好,重量轻、成本较低。
复合材料骨架结构:车身骨架采用复合材料制成,复合材料具有高强度、高刚度、轻质等优点,但成本较高、工艺复杂。
骨架结构材料客车骨架结构常用的材料有钢、铝合金、复合材料等。
钢:强度高、刚性好、成本低,但密度大、重量较大。
铝合金:强度高、比强度高、耐腐蚀,但成本较高、工艺复杂。
复合材料:强度高、比强度高、轻质,但成本较高、工艺复杂。
骨架结构设计客车骨架结构的设计需要考虑以下因素:载荷:包括各种工况下的载荷,如乘客载荷、行李载荷、风载荷、惯性载荷等。
大型客车车身结构及焊接工艺分析
非承载式车身底架结构较简单,是由各种矩形钢管和型钢焊制的平片式结构。
可采用翻转夹具或卧式固定夹具焊接。
翻转夹具焊接操作方便、节省面积,而且由于是在夹具中完成正反面焊接,因此焊接变形小,但夹具的制造费用较高。
全承载式车身底架为格栅式空间结构,夹具均采用固定式。
为保证与左/ 右侧骨架的装配精度,焊后底架众多的端头需要有淮确的装配尺寸。
生产中采用两种办法加以保证:一种是提高零件下料尺寸精度和焊装夹具制造精度,焊后辅以少量的手工磨削,使之达到装配精度要求;另一种是采用行走式自动切割机完成此项工艺。
后一种方法生产效率高,但设备投资较大。
□车身六大片骨架组焊是客车车身焊装生产中的关键工序。
该工序不仅决定着客车车身六面体的装配尺寸精度,而且也是制约车身焊装线生产率的咽喉工序。
为提高装配精度及生产效率,国内外先进的客车厂均采用专用合装设备一次完成车身六面体定位组焊成型。
该设备由车身底架定位机构、左/ 右侧骨架夹紧机构、前/ 后围定位机构、顶围吊运装置及动力系统组成。
根据承载车身的运输机构是否从合装设备中间通过,该类设备可分为通过式和非通过式两种。
通过式合装设备的结构相对复杂,其底架定位机构由整体式工艺车和举升机组成。
整体式工艺车是加工精度很高的底架夹紧定位、运输机构,其上面的定位装置可调,可满足不同尺寸的底架定位要求。
整体式工艺车承载着底架进人合装设备初定位后,由举升机将工艺车举起进行二次定位。
当完成车身六面体组焊后,合装设备回位,举升机回落。
若底架结构差别较大,如非承载、半承载、全承载式车身混线生产,可采用不同的工艺车。
因此,通过式合装设备能够满足各种类型大客车车身组焊需要。
缺点是设备投资较大。
非通过式合装设备的底架定位机构是固定在合装设备中间的平台式结构,其与车身底架的接触面大,车身底架受力均衡,因此特别适合于底架刚度差的车身骨架组焊,如非承载式车身组焊。
非通过式合装设备的结构较通过式的简单,因此造价低。
缺点是车型适应性相对较差,如:不适合半承载式车身组焊;底架高度差别较大时,车身高度方向的装配基准线(Z/0)调整不便等。
浅析客车车身的结构特点及焊接工艺
浅析客车车身的结构特点及焊接工艺摘要:客车作为人们日常出行的主要交通工具之一,已经成为我们日常交通离不开的伙伴。
本文主要对客车车身的结构特点进行相关分析和介绍,同时讲解客车车身骨架五大片焊接结构件的相关构成、结构特点以及其制作工艺,对其结构焊接工艺进行了详细分析。
关键词:客车;车身;结构特点;焊接工艺一、客车车身结构组成客车的车身骨架主要由五个大片的焊接结构件组成,这五个部分分别为:前围骨架、后围骨架、左、右侧围骨架以及车顶骨架总成。
如今的客车车型弧线就是由这五个总成构件综合体现的。
(一)前围总成构成(不包含驾驶室)这一部分通常由两侧门立柱、两侧二立柱、前大灯支撑梁和支架雨刮器支撑立柱、雨刮器电机支架、方向管柱、前风挡下横梁、前保险杠上横梁、前风挡上横梁、前围与顶盖连接件等部分总成共同进行组成。
其中有一部分起着固定内饰作用的小件之中带有一定弧度的部件通常是双风挡横梁、两侧门立柱、保险杠上横梁以及灯支撑梁。
(二)后围总成构成这一部分通常由后围两侧立柱、后仓门上横梁、后风挡双横梁、后保险杠上横梁、两侧仓门立柱、后大灯支撑梁与支架、尾横梁以及后围与顶盖连接件等各部分总成进行构成。
(三)侧围总成构成侧围总成通常分成左、右两片,其中带中门两侧两片小件的侧围基本不对称,反之则反。
侧围总成构成通常由司机门后立柱、乘客门后立柱、侧窗立柱、仓门立柱、侧窗双纵梁、仓门双纵梁和侧窗下纵梁与门框梁等部分进行构成。
(四)顶盖总成构成这一部分通常有两种结构,其一是单层,另一是双层,选择什么样式一般由客户对内饰提出的要求来决定。
通常内部装饰采用比较复杂的设计时应选择双层顶。
城市公交类客车(大于十米)通常采用双层顶,普通城市公交以及旅游大巴则采用单层顶盖。
二、客车车身结构特点客车车身结构的突出特征是曲面横跨幅度大、顶盖厚度小、跨距较宽、各个结构之间的过渡平滑圆润。
车身镶嵌的三向玻璃的表面积总体呈增加趋势,车身喷漆的颜色通常比较鲜艳。
客车车架结构分析
大连理工大学硕士学位论文客车车架结构分析姓名:***申请学位级别:硕士专业:车辆工程指导教师:***20051101大连理:II大学专业学位硕十学位论文图3.6车架的有限元模型F唔3.6FEAmodelofthebusframe图3.7车架的有限元模型Fig-3.7FEAmodelofthebusfr王吼e23.大连理工大学专业学位硕士学位论文本文采取的是后一种加载方式,即直接在有限元模型上加载。
其优点是:可直接将载荷施加在主节点上,而且不必担心约束扩展,可简单选择所有所需的节点。
然后指定适当的约束。
缺点是:修改有限元网格后载荷即无效,必须重新施加载荷;当节点,单元较多时,不便于使用选择方式施加载荷(表3.2给出了DD6900H2型大客车底盘的部分载荷参数,图3.8给出了加载后的模型)。
图3.8加载后的车架有限元模型n砌eFig.3.8FEAloadmodelofthebus具体的加载方法如下:(1)车架自身质量可以忽略不计。
总成及设备重量按集中载荷分配到相应的作用点上。
(2)载客汽车的驾驶员、乘员和座椅按额定载客人数(人员按65吲位计)、座椅间距和实际重量,按集中载荷分配到两纵梁相应的节点上。
(3)DD6900H2客车的行李仓位于客车的中部,按照载重量为330蚝的标准设计,在施加载荷时,按集中载荷分配到相应的节点上。
(4)不考虑钢板弹簧对车架的作用。
大连理工大学专业学何硕十学位论文图4.1弯曲工况车架变形图fr锄eFig.4.1Deformationofcrookedstatusofbus图4.2弯曲工况车架受力图Fig.4.2Forceofcrookedstatusofbusframe*29-刁有明:客车车架结构分析4.2扭转工况扭转工况主要考虑的是客车在行驶时一个车轮悬空而另一车轮抬高时施加在车身上的载荷情况“。
1,这是最严重的扭转工况,客车在承受此种载荷时一般是客车以低速通过崎岖不平路面行驶时发生的.在扭转工况条件下动载荷变化的非常缓慢可以看成是静态的,经验也证实了静动载扭转试验所测得的车架的薄弱部位是一致的。
(整理)客车车身结构.
第5章客车车身结构及其设计5-1 车身结构及其分类5.1.2、客车车身分类方法2、按承载形式分按车身承载形式,客车车身结构可分为非承载式、半承载式和承载式三大类。
非承载式和半承载式车身结构都是属于有车架式的,而承载式车身则属于无车架式的。
从设计的角度看,这类分法是比较合理的。
按承载形式对车身结构进行分类,表征了不同形式的车身结构的组成以及车身制造工艺过程中的差异。
图5-4 非承载式客车的底盘及车身(2)半承载式客车车身图5-5 客车半承载式车身1-顶灯地板;2-换气扇框;3-顶盖横梁;4-顶盖纵梁;5-前风窗框上横梁;6-前风窗立柱;7-前风窗中立框;8-前风窗框下横梁;9-前围搁梁;10-车架前横梁;11-前围立柱;12-后风窗框下横梁;13-后围搁梁;14-后围裙边梁;15-侧围窗立柱;16-车轮拱;17-斜撑;18-腰梁;19-侧围搁梁;20-侧围立柱,21-侧围裙边梁;22-上边梁;23-车架横梁;24-门立柱;25-车架悬臂梁;26-门槛;27-车架纵梁(3)承载式客车车身图5-6奔驰O404大客车的承载式车身1-侧窗立柱;2-顶盖纵梁;3-顶盖横梁;4-顶盖斜撑;5-上边梁;6-前风窗框上横梁;7-前风窗立柱;8-仪表板横梁;9-前风窗框下横梁;10-前围搁梁;11-后风窗框上横梁;12-后风窗框下横梁;13-后围加强横梁;14-后围立柱;15-腰梁;16-角板;17-侧围搁梁;18-斜撑;19-底架横格栅;20-侧围裙边梁;21-裙立柱;22-门立柱;23-门槛;24-底架纵格栅图5-6所示是奔驰O404大客车的承载式车身结构,其底架是薄钢板冲压或用型钢焊制的纵横格栅,以取代笨重的车架。
格栅是高度较大(约500mm)桁架结构,因而车身两侧地板上只能布置坐席,而坐席下方高大的空间可用做行李舱,故适用于大型长途客车。
整体承载式车身结构的特点是所有的车身壳体构件都参与承载,互相牵连和协调,充分发挥材料的潜力,使车身质量最小而强度和刚度最大。
客车车架及车身骨架设计
客车车架及车身骨架设计车架设计车架是整个客车的基体,其功用是支承、连接汽车各个总成的零部件,承受来自车内外的各种载荷,并在很大程度上决定了客车总体的布置型式。
现代很多客车都有作为整车支承的车架,车上绝大多数的部件和总成都是通过车架来固定其位置的。
对于由车身骨架承担载荷的客车,称为承载式客车,一般采用桁架式车架结构,现代客车正逐步向这种承载车身形式发展。
车架的结构形式首先应满足汽车总布置的需要。
汽车在复杂多变的道路上行驶的时候,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,车架在载荷的作用下可产生扭转变形以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,从而影响其正常工作。
因此,车架应具有足够的强度和适当的刚度。
为了使整车轻量化,要求车架质量尽可能的小些。
此外,降低车架的高度以使得汽车质心位置降低,有利于提高汽车的行驶稳定性,这一点对客车来说尤为重要。
客车行业在发展初期,其底盘车架主要始于货车二类底盘的改装,形成了长头客车。
随着时间的推移,有了后来在货车三类底盘上进行改装的过程,并进一步形成专用的客车底盘。
后来对车架的结构进行了改变和发展,形成了分段式车架结构的底盘,这样就可以降低城市客车地板的高度,对长途和旅游客车来说则是为了获得较大的行李舱。
随着全承载车身技术的出现,又形成了适应承载车身的不同类型的各种客车底盘,其底盘车架一般采用桁架式结构。
1、三类底盘的车架改装上世纪80年代前后,我国的客车基本上是以中型载货汽车的三类底盘改装而形成的。
不管作为城市客车还是作为长途客车,其地板高度较高,踏步级数一般是3-4级。
车架型式大部分采用梯形车架(图5-25),也就是纵梁直通式结构,或在此基础上外加牛腿(即支撑梁);极少数也采用横梁直通式车架,这种车架为纵梁分段与直通横梁以加强角撑板铆接或焊接而成。
大中客产品结构介绍(ppt文档)
替代能源
NG燃料
(代用燃料) LPG燃料
传统能源
柴油动力
(常规燃料) 汽油动力
欧辉客车能源应用已具备产品
新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为 动力来源(或使用常规的车用燃料、采用 新型车载动力装置),综合车辆的动力控制和 驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进、 具有新技术、新结构的汽车。
四)、客车车身结构介绍
三)、客车分类
1、按用途分类
(1)、城间客车
为两个城市间旅客运输而设计的客车
按通行费分类
第一类: ≤ 7座 第二类: 8~23座
第三类: 24~39座
欧洲分类 第四类: ≥40座
<19座
Microbuses
欧辉 BJ6126(12m)
< 25座 Minibuses
< 35座 Midibuses
欧辉 BJ6115(10.8m)
全承载客车结构主要特征是整个车身骨架也 就是由底桁架和前围、后围、左右侧围、顶 盖五大片骨架均通过矩形管焊接构成的格柵 式结构,俗称鸟笼式结构。
欧辉客车自05年开始开发全承载产品,秉承欧洲技 术,自主创新全承载结构,实现高强度低重量的产品结 构,首先开发12米超高地板大型豪华城间客车,满足大 型高三级标准。通过几年的努力,全承载产品线得到拓 宽,目前已经形成12米、9米、8米系列全承载产品资源。
大、中型客车作为商用车辆的一个分支,既有共同点,又有很多自身的特点,下面就大中 型客车及欧辉客车产品的相关知识作一介绍。
一、客车产品分类及结构
一)、客车分类定义
客车分类定义
根据GB15089-2001《机动车辆和挂车分类》 M类是指至少有四轮,用于载客的机动车辆。分为: M1 包括驾驶员座位在内,座位数不超过9座的载客车辆; M2 包括驾驶员座位在内,座位数超过9座的载客车辆,且最大设计质量不超过5000kg载客车辆; M3 包括驾驶员座位在内,座位数超过9座的载客车辆,且最大设计质量超过5000kg载客车辆; 其中,M2和M3类又分别分为: A级 车辆可载乘员数(不包括驾驶员)不多于22人,且允许站立; B级 车辆可载乘员数(不包括驾驶员)不多于22人,不允许站立; Ⅰ级 车辆可载乘员数(不包括驾驶员)多于22人,且允许站立,并可自由走动; Ⅱ级 车辆可载乘员数(不包括驾驶员)多于22人,只允许站立在过道和∕或提供不超过相当于两个 人座位的站立面积; Ⅲ级 车辆可载乘员数(不包括驾驶员)多于22人,不允许站立。
客车车身骨架结构类型
客车车身骨架结构类型客车的车身设计是整车设计中非常重要的一环,其车身骨架结构类型会直接影响到整车的性能和安全性。
客车的车身骨架结构类型种类繁多,主要包括全钢车身、混合结构车身和全铝合金车身等几种类型。
每种类型的车身结构都有其各自的优缺点,因此在选用车身骨架结构类型时需要根据具体需求做出合理选择。
全钢车身是目前客车车身结构中使用最为广泛的一种类型。
全钢车身的结构主要由钢材组成,通过焊接和螺栓等方式连接成型。
全钢车身的优点是具有较强的刚性和耐久性,能够承受较大的载荷和冲击力,同时成本相对较低。
然而,全钢车身的缺点也比较明显,主要表现在车身重量较大、燃油消耗较高和阻尼性能较差等方面。
混合结构车身是在全钢车身的基础上进行改进和优化而得到的一种新型车身结构类型。
混合结构车身主要是在车身关键部位采用高强度材料,如碳纤维复合材料等,以提高整车的刚性和减轻整车重量。
混合结构车身的优点是具有较高的强度和轻量化特性,能够有效提升车辆的操控性能和燃油经济性。
不过,混合结构车身的制造成本较高,且材料选择和设计难度也较大。
全铝合金车身是近年来逐渐兴起的一种新型车身结构类型。
全铝合金车身采用铝合金材料制造,具有较轻的重量和优异的抗腐蚀性能,有利于提升整车的燃油经济性和环保性能。
全铝合金车身的优点还包括具有较好的热导性和成型性,能够实现更复杂的车身结构设计。
然而,全铝合金车身的制造成本较高,而且在抗冲击性和抗振性方面也存在一定的挑战。
除了以上几种常见的客车车身骨架结构类型外,还有一些新型车身结构也在不断发展和探索中,比如碳纤维车身、镁合金车身等。
这些新型车身结构类型具有更优异的性能和更轻量化的特点,有望在未来的客车设计中得到更广泛的应用。
在选择客车车身骨架结构类型时,需要综合考虑车辆功能要求、生产成本、安全性能、燃油经济性和环保性等多个因素。
通过科学合理的分析和评估,选择适合具体需求的车身骨架结构类型,能够有效提升整车的综合性能。
- 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)。
大客车底盘车架结构及分析 作者:中国商用车辆网 来源:中国商用车辆网 日期:2004-01-18 浏 览量:1000 次
如果人们把发动机描述为汽车的“心脏”, 那么作为汽车重要组成部 分的车架就可以称为汽车的“骨骼”了。
车架是汽车所有总成零件“生 存”的载体,受力复杂。
通过行走系和车身的力都作用于车架上,车 架结构的好坏及载荷分配是否合理是汽车设计成功与否的关键因素。
车架结构设计是否合理对汽车有着十分重要的意义, 特别是客车底盘, 在设计过程中不但要考虑各总成零部件的合理布置以及其可靠性、 工 艺性和维修的方便性, 还要充分考虑最大限度地满足车身对底盘的特 殊要求,如纵梁的结构、横梁及外支架的位置及连接方式、行李箱大 小、地板高度和位置,等等。
对同样型号的客车底盘,不同的用户对 车架的要求不尽相同,甚至有较大的差异。
这里着重分析大客车底盘 车架的结构特点,阐述其设计要点。
大客车底盘车架的基本结构
大客车底盘的车架一般包括直通大梁式、 三段式和全桁架(无车架) 式 3 种结构型式,分别与车身构成非承载式、半承载式和全承载式结 构。
根据其不同的用途和工艺特点,车架与车身一般采用弹性或刚性
连接。
现国内外大都采用刚性连接,以使车架与车身共同承载,受力 趋于合理化,从而提高车辆的可靠性和安全性。
1.直通大梁式 该结构是传统的结构型式,采用槽形或矩型截面纵梁,有些车型 还有加强副纵梁。
根据不同的要求,纵梁设计可前后贯通,也可前、 中和后搭接成不同高度或不同宽度的结构, 有些车型受后桥和地板高 度要求的限制而在该处设计成结构复杂的“Ω”型。
横梁结构一般采用 “I 型或双槽背对形成的“I”型,有时也采用“○”型横梁。
根据布置和总 成的安装要求, 同一车架可同时采用多种型式的组合和不同的横梁翼 面,车架总成可设计成前后等宽或不等宽结构。
直通大梁式车架结构简单、工艺性好,但存在本身质量大、总成 布置困难、受力不均匀和损坏后难以修复等缺点,主要用于城市公交 和普通短途客运车辆。
2.三段式 该结构前、后段为槽形大梁,中段为桁架结构(行李舱区)。
根据不 同的车型和承载情况, 采用不同规格的异型钢管焊接成箱形框架结构, 通过焊接(或焊接和铆接)同前后大梁连接在一起。
对于钢板弹簧悬架, 中间桁架一般不超过悬;架安装区域;但对于空气弹簧悬架,为增加 行李箱容积,有些底盘的中间桁架超过悬架安装区,只有操纵区和发 动机区域用较短的槽形大梁。
该结构在国内外被普遍应用于旅游车、长途高速客运大客车,国 内开发和引进的豪华大客车基本都采用这种结构型式。
该结构易于设
计制造,增大了行李箱的容积,但前后纵梁与桁架的连接—复杂,工 艺性要求高。
3.全桁架式 该结构是现代大客车用车架的发展:趋势,是由无车架底架和车 身骨架共同组成的客车承载结构,均采用异型钢管焊接而成。
利用有 限元法设计,可使其受力分布均匀合理,结构安全可靠。
该型式车架 已被部分豪华旅游客车采用,其优点为: ⑴质量轻,能合理承受所有的载荷。
⑵尺寸结构灵活,便于合理地布置各总成和零部件,并能最大限 度地增大行李箱的容积。
⑶局部损坏后维修方便,可灵活替换损坏区。
⑷能充分满足客车对底盘车架的特殊要求。
但该车架零件多,技术工艺要求严格,生产成本高,而且焊缝多, 降低了允许应力。
大客车底盘车架结构设计要点
目前,国内外生产的大客车,其车身与底盘的车架几乎都是刚性 焊接在一起的,共同承受各方面的力。
车架结构的设计应在保证其性 能的前提下, 最大限度地满足车身对底盘车架的要求。
车架受力复杂, 纵梁和横梁截面形状和连接方式各式各样, 要设计出结构合理和可靠 实用的客车底盘车架,除通过理论计算和有限元分析外,还应注意以
下几个方面的问题。
⑴充分考虑各总成零部件的总体布置要求,最大限度地满足车身 对底盘的要求。
⑵大客车车架纵梁和横梁应采用抗弯强度大的槽形截面 16MnL 汽 车用大梁,根据不同的要求和布置需要,截面尺寸可不尽相同。
⑶横梁和纵梁的连接方式是大客车车架设计考虑的重要方面,包 括: ①横梁和纵梁的上下翼面连接。
该型式可提高纵梁的抗扭刚度, 但易产生约束扭转,造成纵梁翼面出现较大的应力。
由于客车车身与 车架共同承载,因此可以采用。
②横梁与纵梁的腹板连接。
该型式刚度差,必须相应加强车架刚 度。
大客车车架不适合使用。
③横梁与纵梁的腹板和下翼面同时连接。
该型式具有前 2 种型式 柔性抗扭和刚性抗弯的综合特点, 是大客车车架横梁和纵梁最好的连 接形式。
⑷横梁与纵梁连接时,横梁端部具有最大的应力,为避免局部区 域出现过大的连接负荷应力, 应通过力口宽断面以尽可能增大连接区 域。
⑸为提高车架的抗弯曲刚度,承受更大的载荷,在直大梁搭接处 及三段式的前、中、后连接处必须焊接加强板。
加强板的厚度不能大 干纵梁厚度,且材质相同。
面积较大时,应采取塞焊、铆接或者螺栓 连接加周边断续焊等。
⑹悬架为高负荷区,在钢板弹簧支架传力处应有加强横梁,或采 用加力筋板和箱状件加强而构成的受剪结构,且该处纵梁不能对接。
⑺等高度纵梁的对焊应远离高负荷区,一般采用 45 度斜焊缝,要 打坡口,且有材质相同、厚度不大于纵梁的加强板。
⑻车架纵梁的钻孔要远离焊缝,一般禁止在翼面上钻孔,若特殊 需要,应尽量靠近腹面,禁止在纵梁弯曲区域内钻孔。
⑼为满足客车车架总体布置要求,可合理地在纵梁翼面上切槽, 但切槽深度不能大于翼面宽度的 2/3。
MAN A55、A62 及重汽公司 开发生产的 E12 等型号大客车底盘均有这样的设计。
⑽横梁和外支架应尽量增力口合理的减重孔。
⑾采用封闭型材的刚性抗扭车架,应使用焊接连接,横梁可采用 管材,插入纵梁中焊接。
大客车底盘车架并不是简单拼凑而成的,只有全面了解整车的布 置和载荷分布情况,通过计算并借鉴国内外先进成熟的经验,才能设 计出结构合理、可靠性安全性高及满足车身要求的大客车底盘车架。
《商用汽车》2003(6) 作者:吴修义
。