【正文】
,并保證各片的裝配時(shí)的相對(duì)位置。如下圖所示。非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架A.非獨(dú)立懸架如圖(a)所示。c.汽車制動(dòng)或加速時(shí),保證車身穩(wěn)定,減少車身側(cè)傾,轉(zhuǎn)彎時(shí)車身側(cè)傾角要合適。參考?xì)W鈴ZB5040XXYBSC3S運(yùn)輸車對(duì)低速載貨汽車做了簡(jiǎn)要設(shè)計(jì),汽車性能的優(yōu)劣不僅取決于組成汽車的各部件的性能,而且在很大程度上取決于各部件的協(xié)調(diào)和配合,取決于車架的布置。 受力分析為簡(jiǎn)化計(jì)算,設(shè)計(jì)時(shí)做以下幾點(diǎn)假設(shè):a.縱梁為支撐在前后軸上的簡(jiǎn)支梁b.空車時(shí)簧載質(zhì)量均布在左、右縱梁的全長(zhǎng)上.c.所有作用力均通過(guò)截面的彎心(局部扭轉(zhuǎn)的影響忽略不計(jì))把車架縱梁分為六段。實(shí)際上,縱梁的某些部位會(huì)由于安裝外伸部件(如油箱、蓄電池等)而產(chǎn)生局部扭轉(zhuǎn),在設(shè)計(jì)時(shí)通常在此安置一根橫梁,使得這種對(duì)縱梁的扭轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)橫梁的彎矩。空車時(shí)的簧載質(zhì)量(包括車架自身的質(zhì)量在內(nèi))均勻分布在左右二縱梁的全長(zhǎng)上。這種動(dòng)載荷會(huì)使車架產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形。其大小與垂直振動(dòng)加速度有關(guān),與作用在車架上的靜載荷及其分布有關(guān),路面的作用力使車架承受對(duì)稱的垂直動(dòng)載荷。車架扭轉(zhuǎn)時(shí),縱梁還將出現(xiàn)彎曲應(yīng)力,須和相加。對(duì)于載重汽車,可假定空車簧上重量Gs均布在縱梁全長(zhǎng)上,載重Ge均布在車箱中,空車時(shí)簧上負(fù)荷 (對(duì)4X2貨車可取=2)整備質(zhì)量。,且具有正確形狀不允許有傾斜,呲牙等缺陷。圖42 車架鉚接示意圖鉚接設(shè)計(jì)注意事項(xiàng):;;;,將鉚釘交錯(cuò)排列; 4.2 車架的技術(shù)要求,而在車架前橫梁及轉(zhuǎn)向器范圍內(nèi)應(yīng)為860。 縱梁與橫梁的連接橫梁和縱梁多數(shù)是用搭接板通過(guò)鉚釘連接,也 有些車架是采用焊接或用螺釘連接(螺釘連接易生 銹)的。車架B:槽型縱梁、槽型橫梁,橫、縱梁間采用鉚接連接,扭轉(zhuǎn)剛度適中。橫梁本身的抗扭性能的好壞及其分布,直接影響著縱梁的內(nèi)應(yīng)力大小及其分布 合理設(shè)計(jì)橫梁,可以保證車架具有足夠的扭轉(zhuǎn)剛度。另外為了滿足低速載貨汽車使用性能的要求,縱梁采用直線形結(jié)構(gòu)。此外,車架應(yīng)布置得離地面近一些,以降低整車重心位置,有利于提高汽車行駛的穩(wěn)定性。第4章 車架總成設(shè)計(jì)4.1 車架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)車架是支撐、連接汽車備總成的零部件,并承受來(lái)自車內(nèi)外的各種載荷的基礎(chǔ)構(gòu)件。我國(guó)汽車專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(汽13259載重汽車車架寬度標(biāo)準(zhǔn))規(guī)定“車架寬度標(biāo)準(zhǔn)為865 177。 ma=mG+m0=3800kg車架寬度是指左右縱梁腹板外側(cè)面之間的寬度。第3章 主要尺寸參數(shù)的選定參考車型及其參數(shù)參考車型:歐鈴ZB5040XXYBSC3S運(yùn)輸車詳細(xì)參數(shù):發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào):SD4W583U 發(fā)動(dòng)機(jī)功率:58 kw發(fā)動(dòng)機(jī)排量:2156ML 發(fā)動(dòng)機(jī)類型:柴油發(fā)動(dòng)機(jī)外形尺寸(長(zhǎng)寬高):515016952660 mm貨箱欄板內(nèi)尺寸:239015851700 mm總質(zhì)量:3770 Kg 整備質(zhì)量:1780 Kg額定載質(zhì)量:1665 Kg 接近角/離去角:21/16前懸/后懸:1010/1105 mm 軸距:2700 mm軸荷:1260/2510 N 最高車速:90 km/h前輪距:1240 mm 后輪距:1360 mm底盤型號(hào):ZB5040XXYBSC3S 軸數(shù):2 底盤尺寸(長(zhǎng)寬高):481016051990彈簧片數(shù):6/5+4 外廓尺寸我國(guó)對(duì)低速載貨汽車的限制尺寸是:;總寬不大于2米;總長(zhǎng)不大于6米。緩沖塊用來(lái)減輕車軸對(duì)車架(或車身)的直接沖撞,防止彈性元件產(chǎn)生過(guò)大的變形。結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際及設(shè)計(jì)要求,選用方案2。綜合式車架;是中梁式車架的變型,它的一部分為管或梁,而其余部分成叉形。中梁的前端做成伸出支架,用以固定發(fā)動(dòng)機(jī)。梯形車架,梯形車架是由兩根相互平行的縱梁和若干根橫梁組成。同時(shí),懸架的發(fā)展也給這些相關(guān)學(xué)科提出更高的理論要求,使人類的認(rèn)識(shí)邁向新的、更高的境界。執(zhí)行器的研究主要是用電氣動(dòng)力系統(tǒng)中的直線伺服電機(jī)和永磁直流直線伺服電機(jī)逐漸取代液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)。通過(guò)改變減振液的粘性來(lái)改變阻尼系數(shù),具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、無(wú)噪音和沖擊等特點(diǎn)。(1)被動(dòng)懸架是傳統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu),剛度和阻尼都是不可調(diào)的,但由于其性能可靠、成本相對(duì)低廉且不需額外能量,在我國(guó)現(xiàn)階段仍然有較高的研究?jī)r(jià)值。由于種種原因,我國(guó)的汽車在半主動(dòng)和主動(dòng)懸架的研究方面起步晚,與國(guó)外的差距大,絕大部分采用被動(dòng)懸架。1954 年,美國(guó)通用汽車公司在懸架設(shè)計(jì)中率先提出了主動(dòng)懸架的概念。被動(dòng)懸架的參數(shù)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法確定,在行駛過(guò)程中保持不變,但它很難適應(yīng)各種復(fù)雜路況,減振的效果較差。 懸架的發(fā)展科技進(jìn)步是人類永恒的追求。不過(guò)在這樣的情況下,伴隨而來(lái)的是車重相對(duì)增加,這也正是歐美日許多市售車的重量比起10年前、20年前增加不少的主要原因。但是要用碳纖維制成單體車架,在制作上相當(dāng)復(fù)雜且費(fèi)時(shí),成本也相對(duì)更高,所以至今仍無(wú)法普及到一般市售車上,而僅有少數(shù)售價(jià)高昂的跑車使用。鋁合金是80年代末期相當(dāng)熱門的一種工業(yè)材料,雖然重量比鐵輕,但是強(qiáng)度卻較差,因此如果要用鋁合金制成單體車架,雖然在重量上比起鐵制車架更占優(yōu)勢(shì),但是強(qiáng)度卻無(wú)法達(dá)到和鐵制車架同樣的水準(zhǔn)。隨后單體結(jié)構(gòu)的車架在車壇上成為主流,籠狀的鋼骨車架也逐漸改由這種將車體與車架合二為一的單體車架所取代,這種單體車架一般以“底盤”稱之。早期汽車所使用的車架,大多都是由籠狀的鋼骨梁柱所構(gòu)成的,也就是在兩支平行的主梁上,以類似階梯的方式加上許多左右相連的副梁制造而成。e.在保證功能和強(qiáng)度的要求下,盡量減小整備質(zhì)量。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),要滿足以下幾點(diǎn)要求:a.規(guī)范合理的型式和尺寸選擇,結(jié)構(gòu)和布置合理。當(dāng)橫向角剛度較小時(shí),有時(shí)還裝有橫向穩(wěn)定器以減小車身的橫向擺動(dòng)。3. 傳遞作用在車輪和車架(車身)之間的各種力(垂直力、縱向力和橫向力)和力矩 (制動(dòng)力矩和反作用力矩)。設(shè)計(jì)時(shí)除進(jìn)行抗彎強(qiáng)度計(jì)算之外,還對(duì)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的同類型汽車車架斷面尺寸進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和核算,以作為選擇斷面的參考依據(jù). 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,在產(chǎn)品開發(fā)階段,對(duì)車架靜應(yīng)力、剛度、振動(dòng)模態(tài)以至動(dòng)應(yīng)力和碰撞安全等已可進(jìn)行有限元分析,對(duì)其輕量化、使用壽命,以及振動(dòng)和噪聲特性也可以做出初步判斷,為縮短產(chǎn)品開發(fā)周期創(chuàng)造了有利條件。首先要滿足汽車總布置的要求。但是,當(dāng)汽車行駛于不平路面時(shí),為了保證汽車對(duì)路面不平度的適應(yīng)性,以提髙汽車的平順性和通過(guò)能力,又要求車架具有一定的撓性,即扭轉(zhuǎn)剛度不宜過(guò)高。另外,車架還承:受作用于汽車上的所有靜載荷(懸掛以上的汽車各總成的重量和有效載荷)和汽車行駛時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)載荷 (各種力和力矩)。 Suspension。 the good smooth performance of the entire vehicle。關(guān)鍵詞: 低速貨車。整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程遵循以下原則和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):規(guī)范合理的型式和尺寸選擇,結(jié)構(gòu)和布置合理;保證整車良好的平順性能。設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括:參與總體設(shè)計(jì);車架、懸架結(jié)構(gòu)型式分析和主要參數(shù)的確定;車架、懸架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)??紤]到車架和懸架在整車設(shè)計(jì)中的作用,首先進(jìn)行了車架、懸架的總體設(shè)計(jì),然后對(duì)車架、懸架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì),最后對(duì)車架、懸架的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了受力綜合分析,在次基礎(chǔ)上確定了它們的主要參數(shù)。設(shè)計(jì) ABSTRACTThis topic bined production, the low speed truck frame and suspension system have been designed. The main content of the design include: the design of the participation system, analysis of the structure pattern of the frame and suspension and determination of the main parameter, design of the structure of the frame and suspension.During the entire design process, the principles and the technical standards are followed: the reasonable pattern and the size, the structure and arrangement。 Frame。汽車車架是整個(gè)汽車的基體,在它上面安裝著汽車的各個(gè)主要總成(發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系、 汽車車身和車箱等)/并把這些總成聯(lián)合成為一輛完整的汽車。1. 要有合適的剛度:保證汽車在各種使用條件下,固定在車架上的各總成不致因?yàn)檐嚰艿淖冃味缙趽p壞或失去正常工作能力,故車架應(yīng)有足夠的剛度。當(dāng)今,對(duì)車輛輕量化和降低成本的要求越來(lái)越高,于是對(duì)車架的結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)有高的要求。車架是一種受力情況很復(fù)雜的構(gòu)件,目前在進(jìn)行車架設(shè)計(jì)時(shí),一般只進(jìn)行抗彎強(qiáng)度計(jì)算,在抗扭強(qiáng)度計(jì)算方面還有不少問(wèn)題尚未得到解決,所以車架設(shè)計(jì)尚未建立完整的計(jì)算方法。2. 迅速衰減車身和車橋(或車輪)的振動(dòng)。彈性元件主要用來(lái)傳遞垂 直力和緩和沖擊。目前,最廣泛采用的鋼板彈簧,不僅用作彈性元件而且兼起導(dǎo)向作用(通過(guò)卷耳和支 座)和阻尼作用、(通過(guò)片間摩擦)。d.盡量使用通用件,以便降低制造成本。結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,在農(nóng)用運(yùn)輸車基礎(chǔ)上對(duì)低速載貨汽車車架及懸架系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。由于鋼骨設(shè)計(jì)的車架必須通過(guò)許多接點(diǎn)來(lái)連結(jié)主梁和副梁,加之籠狀構(gòu)造也無(wú)法騰出較大的空間,因此除了制造上比較復(fù)雜、不利于大量生產(chǎn)之外,也不適合用在強(qiáng)調(diào)空間的四門房車上。除了有利于共用,車體車架也可以通過(guò)材料的不同來(lái)發(fā)揮輕量化的特性,例如本田NSX所使用的鋁合金以及法拉利F50、Enzo所使用的碳纖維材料等。也正因?yàn)檫@個(gè)原因,鋁合金車架在車壇上并未成為主流,少數(shù)高性能跑車或是使用了強(qiáng)度更高的碳纖維,或是用碳纖維結(jié)合蜂巢狀?yuàn)A層鋁合金的復(fù)合材料取代了鋁合金。許多車廠為了在撞擊事故發(fā)生時(shí)能夠確保車內(nèi)乘員的安全,惟有針對(duì)車架以及車體進(jìn)行全面強(qiáng)化,這也使得除了車架以外的強(qiáng)度有所改善,包括鈑件厚度的改變以及各種輔助梁的增設(shè)也成為各廠慣用的手法。中國(guó)第一汽車集團(tuán)凌源汽車制造有限公司汽車車架U型槽合數(shù)控沖孔生產(chǎn)線競(jìng)標(biāo)成功。我國(guó)的車架企業(yè)基本擁有剪切、沖壓、焊接、鉚接、油漆、機(jī)加工六大工藝能力和完善的檢測(cè)手段、研究設(shè)計(jì)中心,具有16噸至3000噸的冷沖壓能力,具備了開發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)各種類型車架。汽車誕生后,相繼出現(xiàn)了扭桿彈簧、氣體彈簧、橡膠彈簧、鋼板彈簧等彈性件,1934 年世界上出現(xiàn)了第一個(gè)由螺旋彈簧組成的被動(dòng)懸架。隨著道路交通的不斷發(fā)展,汽車車速的提高,被動(dòng)懸架的缺陷逐漸成為提高汽車性能的瓶頸。裝備主動(dòng)懸架的汽車,行駛中車身非常平穩(wěn),輪胎的噪音小,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、能耗高、成本昂貴、可靠性存在問(wèn)題。由于汽車行駛的平順性和操縱穩(wěn)定性的要求,具有安全、智能和清潔的綠色智能懸架將是今后汽車懸架發(fā)展的趨勢(shì)。阻尼可調(diào)減振器主要有兩種,一種是通過(guò)改變節(jié)流孔的大小調(diào)節(jié)阻尼;一種是通過(guò)改變減振液的粘性調(diào)節(jié)阻尼。由于主動(dòng)懸架采用了大量的傳感器、單片機(jī)、輸出輸入電路和各種接口,元器件較多,降低了懸架的可靠性,因此加大元件的集成程度是一個(gè)不可逾越的階段。計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、先進(jìn)制造技術(shù)、運(yùn)動(dòng)仿真等為懸架的進(jìn)一步發(fā)展提供了有力的。 但是狹而長(zhǎng)的車架采用X型橫梁并無(wú)明顯優(yōu)點(diǎn),這是因X型橫梁太長(zhǎng)時(shí),受壓的一根可能喪失穩(wěn)定,失去抵抗能力因此,X型橫梁的優(yōu)點(diǎn)僅對(duì)短 而寬的車架較有效,最適宜于小客車。中央 縱梁可以是圓管狀的,也可以是箱形斷面的。在中梁上固定有橫梁,用以支承汽車車身。因此,目前尚未獲得廣泛的采用。由于是載貨汽車,前后懸架均采用縱置半橢圓形鋼板彈簧,當(dāng)采用縱置鋼板彈簧作彈性元件時(shí),它兼起導(dǎo)向裝置作用。2.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容a.參與總體設(shè)計(jì);b.車架、懸架結(jié)構(gòu)型式分析和主要參數(shù)的確定;c.車架、懸架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。參考國(guó)內(nèi)外同類型同級(jí)別的汽車整備質(zhì)量利用系數(shù)和查《汽車設(shè)計(jì)》表210,所以: =/=2125㎏在輕型載貨汽車之列,所以滿足設(shè)計(jì)要求取=2100。以便簡(jiǎn)化制造工藝和避免縱梁寬度變化處產(chǎn)生應(yīng)力集中。由總體設(shè)計(jì)取軸距2700mm。同時(shí)要求其質(zhì)量盡可能小。由于槽形梁具有強(qiáng)度高、工藝簡(jiǎn)單等特點(diǎn),因此在載貨汽車設(shè)計(jì)中選用槽形梁結(jié)構(gòu)。 橫梁形式的確定橫梁是車架中用來(lái)連接左、右縱梁,構(gòu)成車架的主要構(gòu)件??v、橫梁材料的選用有以下三種:車架A:箱型縱梁、管型橫梁,橫、縱梁間采用焊接連接,扭轉(zhuǎn)剛度最大。 本設(shè)計(jì)共有六根橫梁,有前橫梁,第二橫梁,第三橫梁,第四橫梁,第五橫梁,第六橫梁。鉚釘連接具有一定彈性,有利于消除峰值應(yīng)力,改善應(yīng)力狀況,這對(duì)于要求有一定扭轉(zhuǎn)彈性的貨車車架有重要意義。,左右對(duì)稱的前后鋼板彈簧支架及吊耳支架其銷孔中心線應(yīng)在同一直線上,且與車架中心線垂直,偏差不大于1000:,左右對(duì)稱支架的相對(duì)位置尺寸應(yīng)符合要求。第5章 車架的設(shè)計(jì)計(jì)算 車架的計(jì)算 縱梁彎曲應(yīng)力彎矩M可用彎矩差法或多邊形法求得。 (55) 由材料力學(xué)表B4熱軋槽鋼(GB/T7071988)查得h=80mm,b=43mm,d=,t=則mm 車架扭轉(zhuǎn)時(shí)縱梁應(yīng)力如橫梁同縱梁翼緣相連,則在節(jié)點(diǎn)附近,縱梁的扇性應(yīng)力: