车架设计手册
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)。
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。
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。
车架设计说明书
车架设计说明书(总25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--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、赵崇建陈怡玲指导老师:刘成武目录1.引言 (3)2.车架设计和制造的整体思路 (3)、车架的设计思路 (3)、车架的制造思路 (3)3.车架整体设计 (3)、车架形式的选择 (4)、车架材料的选择 (4)、车架用钢管规则选择 (4)、车架各部分设计 (5)4.车架制作 (14)、车架制作的问题与解决方案 (14)、车架焊接顺序 (15)、车架受力分析及计算 (15)5.设计车架的发展趋势 (17)、材料方面 (17)、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、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。
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。
车身骨架设计手册A(宇通)
车身骨架设计手册1 范围说明:本章写标准中规范下来的内容,及这些内容适用的范围。
一般是罗列第2章以后的标题,并说明这些内容适用的场合。
如:本标准规定了…….。
本标准适用于…..。
本标准不适用于……。
(“本标准不适用于……”可不写)本标准主要介绍了骨架设计的大体流程,规范了设计步骤,明确了骨架设计的结构,零部件的名称、用材等。
本标准适用于我公司6--12米的大中型营运客车的骨架设计。
2 规范性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。
说明:本章根据具体情况填写。
引用的文件或标准必须是可得到的公开的文件。
GB 11381-1989 客车顶部静载试验方法GB 13094-2007客车结构安全要求GB/T 17578-1998 客车上部结构强度的规定GB 4780-2000 汽车车身术语QC/T490-2000 汽车车身制图3 符号、代号、术语及其定义说明:1.本章是用来规范符号、代号、术语。
应尽量采用国家和行业标准中的符号、代号、术语。
如果国家和行业标准中没有,可以自行制定。
术语的定义要严格。
2.如果采用国家和行业标准中的符号、代号、术语,应指明“……标准中的符合、代号、术语适用于本标准”。
以前,在产品设计过程中,每位设计人员对骨架部分零件的命名都不尽相同,给人的印象是乱而无章,同时也给物料的查阅带来了麻烦。
针对以上的情况,为方便查阅,规范设计,特对骨架用件的名称给予规范。
3.1 对于下面这个表格所描述的零件,只要是满足其形状要求,不管它用在任何地方,其物料的名称均按表格中规定的名称命名;SAP号码除1、5有专用的代码外,其它均按正常的SAP号码运行。
1、5中SAP号码所代表的含义、及各个名称命名中所代表的含义见骨架部分零件细分的规定。
车架设计
ZONGSHEN R&D -7
脊梁式车架 如图( 所示车架,脊梁式车架完全省略了托抱发动机的构件。 如图(6)所示车架,脊梁式车架完全省略了托抱发动机的构件。 从转向立管到车架尾部由脊梁型的构件构成, 从转向立管到车架尾部由脊梁型的构件构成,基本上采用的是左右 结构的冲压薄钢板焊接成型,工艺简单, 结构的冲压薄钢板焊接成型,工艺简单,适合于大批量专业化生产 由负荷、振动引起的应力分布主要集中在脊梁部, 。由负荷、振动引起的应力分布主要集中在脊梁部,特别是当摩托 车在运动中受冲击负荷较大时, 车在运动中受冲击负荷较大时,车架的脊梁部分由于产生应力集中 而易断裂,应充分注意断面形状的设计。多用于中小排量摩托车。 而易断裂,应充分注意断面形状的设计。多用于中小排量摩托车。 ● 低跨式车架 如图( 所示车架,低跨式车架在转向立管和车座之间, 如图(7)所示车架,低跨式车架在转向立管和车座之间,车架的 主梁向下弯曲形成一个适当的空间,油箱安排在车座下面, 主梁向下弯曲形成一个适当的空间,油箱安排在车座下面,用来实 现上下摩托车容易的目的。发动机吊装在车架下部, 现上下摩托车容易的目的。发动机吊装在车架下部,零件布置比较 紧凑,设计相对较困难。一般适用于中小排量的商用车。 紧凑,设计相对较困难。一般适用于中小排量的商用车。 ● 组合摇臂式车架 如图( 所示车架, 如图(8)所示车架,组合摇臂式车架的发动机不是直接安装在车 架上,而是把发动机、后悬架和驱动装置组合成一个刚性整体, 架上,而是把发动机、后悬架和驱动装置组合成一个刚性整体,在 发动机一设置有铰接点与车架铰接形成一个组合摇臂。 发动机一设置有铰接点与车架铰接形成一个组合摇臂。由于这种形 式的车架没有单独的后摇架, 式的车架没有单独的后摇架,在行驶过程中发动机相对于车架随后 ZONGSHEN R&D -8 减震器的伸缩而摆动。 减震器的伸缩而摆动。
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。
车辆工程毕业设计50HQJ-500型节油车车架设计说明书
黑龙江工程学院本科生毕业设计摘要面对国际国内能源的减缩,节能减排已经成为汽车业所面临的主题。
节能环保具有现实意义和深远意义。
车架是汽车的重要组成部分,承受车上装置和来自地面的交变作用力,需要满足一定的刚度和强度。
由HONDA公司发起的节能竞技大赛将会促进更加节能减排的汽车的问世。
汽车节能可以通过很多渠道做到,本设计主要从车辆的轻量化角度出发,通过减少车架质量,从而在满足车架刚度的强度的条件下来进一步减少节油车整车质量。
本设计对整车做了整体总布置,确定了重心的位置。
而且通过PRO/E软件设计出了三个不同结构的模型,然后将三个车架模型转换成工程图。
最后通过ANSYS软件多车架进行进一步的有限元分析,其中包括静力结构分析,模态分析,和基于实际情况的有限元优化设计。
由于车架结构的复杂性,通过有限元软件不但可以减少繁重的计算量,而且可以有效提高计算精度。
通过静力结构可以更为直观的反映出车架受的最大应力和变形,同时便于三种车架比较。
通过模态分析可以看出车架的动态特性,看其是否在发动机怠速状态下与发动机发生共振,应该避免共振。
车架优化设计原则上是以梁段横截面的高、宽和壁厚为设计变量(DV),以总应力和位移为状态变量(SV),以车架总重量为目标函数的设计过程。
但基于实际,本优化设计是在选出最好的车架模型的基础之上通过加减不同的梁,变换在不同处的梁截面,从而达到对车架优化的目的,进一步实现整车的轻量化而使得节能车更节能、更环保。
关键词:节能车;车架;轻量化;三维建模;静力分析;模态分析;优化设计I黑龙江工程学院本科生毕业设计ABSTRACTFacing the reduce of resource in our country or in the whole world, saving resource and protecting the environment are becoming more and more important nowadays. They have direct and huge meanings .The frame plays an important part in the car.It bends changing machanics from the car and ground, and should satisfied some strength. The composition which is put out by the HONDA Corporation would make more economical car be possible. We have many ways ,but my design is to try to make the frame much lighter. By doing this we can get the frame which meet our requiry. My design do the work that make the car’s components be in its really destination and make sure the location of its gravity. I have made three modes by PRO/E software and changed they into engineering paintings. At last I try to test by software—ANSYS,including statical analysis and motal analysis and getting better results by compariment .because of the frame’s not simpty, analysising by the sortware is more convinent and we can get more accute resaunts. By statical analysis we can get directly pictures of the whole machanic and the leave of the move from is original position. By motal analysis we can diagnose that if the frame will shock with the engine at the same pace. We should get the best resaunts by regarding the width and height in the cut face as the DV, by regarding the whole strength and the leave move from its original location as its SV, by regarding the gravity as its objective function. After thinking the reality, based on finding the best modes, I change different size of different beams so that we can get the best resaunts . Finally will get the most economical frame. It will make the economical car much better in realm of economy and will be good for our environment.Key words:Fuel Efficient Veicle; Frame; Lightweight; Statical Analysis; Motal Analysis ;Optimizasion DesignII黑龙江工程学院本科生毕业设计目录摘要 (I)Abstract (II)第 1章绪论 (1)1.1节油车的研究背景 (1)1.2 HONDA节能竞技大赛的规则简介 (2)1.3节能赛车的节能技术简介 (3)1.4节能赛车的车架简介 (4)1.5节能赛车车架的研究的目的和意义 (6)1.6 HQJ-500型节油车车架研究的基本内容及技术路线 (7)第2 章 HQJ-500型车架结构设计与总体布局 (8)2.1节油车车架选用材料 (8)2.2节油车车架结构设计 (8)2.3节油车总体布局 (8)2.4节油车整体质心位置的确定 (10)2.5本章小结 (14)第 3 章基于PRO/E的模型的构建 (15)3.1 Pro/E软件简介 (15)3.2车架三维模型的构建 (15)3.2.1节油车车架方案一模型 (16)3.2.2节油车车架方案二模型 (20)3.2.3 节油车车架方案三模型 (23)3.3本章小结 (26)第 4 章有限元分析与优化设计 (27)4.1有限元分析的简介 (27)4.1.1 有限元法及分析过程简介 (27)4.1.2 ANSYS软件简介 (30)黑龙江工程学院本科生毕业设计4.2 基于对该车车架分析的软件预设置 (32)4.2.1 PRO/E和ANSYS接口的创建 (32)4.2.2 设置内存与选求解器 (34)4.3 节油车车架的结构静力分析 (38)4.3.1 ANSYS参数的定义 (38)4.3.2网格的划分 (38)4.3.3 施加约束和载荷 (39)4.3.4车架的结构静力分析 (44)4.3.5车架静力分析的对比及阶段性结论 (50)4.4 基于实际的节油车车架优化设计 (50)4.4.1优化设计的基本概念 (50)4.4.2基于实际的车架结构的优化设计 (51)4.4.3车架优化设计的阶段性结论 (53)4.5 车架的模态分析 (53)4.5.1有限元模态分析简介 (53)4.5.2优化后车架的模态分析 (53)4.5.3优化后车架模态分析的结论 (57)4.6本章小结 (57)结论 (58)参考文献 (59)致谢 (61)附录 (63)附录A (63)附录B (68)黑龙江工程学院本科生毕业设计第1章绪论1.1 节油车的研究背景节能与环保是当今世界的重要课题。
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。
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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。
2,在偏心载荷较大处设置横梁,并根据载荷大小及分散情况确定连接强度和宽度;
3,将悬置点布置在横梁的弯曲中心上;
4,当偏心载荷较大且偏离横梁较远时,可采用K形梁,或将该段纵梁形成封闭断面;
5,当偏心载荷较大且分散时,应采用封闭断面梁,横梁间距也应缩小;
6,选用较大的断面;
7,限制制造扭曲度,减小装配应力;
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,
1注:1,本文不包括全承载式车身的全桁架结构车架
2注: 2,零部件
6.2.1纵梁结构及强度设计
纵梁的形状及断面如右图1示:
纵梁受力极为复杂,设计时不仅应注意降低
各种应力,改善其分布情况,还应注意使各种应
力峰值不出现在同一部位上。例如,纵梁中部弯
曲应力较大,则应注意降低其扭转以应力,减小
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)。
5 布置要求
客车车架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方便维修性、可靠性和工艺性, 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、横梁和外支架(牛腿) 的位置及连接方式、行李箱大小、地板高度和通道宽度、驾驶区及座椅布置、车门数量和位置等。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。
本标准起草单位:郑州宇通客车股份有限公司技术中心;
本标准主要起草人:许志强;
本标准所代替标准的历次版本发布情况。
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。
6 结构设计要求
6.1模块化设计要求
1) 由设计任务书及底盘总布置确定车架基本结构(三段式、直大梁1)和基本参数(轴距、前悬、后悬及前后纵梁开档、纵梁截面);
2) 由动力总成中发动机布置确定纵梁上发动机悬置安装孔位置;由冷却系总成布置确定水箱牛腿及风扇牛腿安装位置;由进气系总成布置确定空滤器支架安装位置;由排气系总成确定消声器支架安装位置;由空调总成确定压缩机牛腿安装位置;
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。
车架设计手册
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前 言
本标准由郑州宇通客车股份有限公司技术中心提出;
本标准由郑州宇通客车股份有限公司技术中心批准;
本标准由郑州宇通客车股份有限公司技术中心归口;
三、提高整体扭转强度
1,不使纵梁断面过大,在纵梁大断面处、横梁采用腹板连接;
2,翼缘连接的横梁不宜间距太近;
四、减小应力集中及疲劳敏感
1,尽可能减小翼缘上的孔(特别是高应力区),严禁在翼缘上打大孔;
2,注意外形的变化,避免出现波纹区或受拉严重变薄;
3,注意加强端部的形状及连接,避免刚度突变;
4,避免在槽形梁的翼缘边缘处施焊,尤忌短焊缝和“点”焊;