【正文】 外伸部件（如油箱、蓄電池等）而產(chǎn)生局部扭轉(zhuǎn)，在設(shè)計時通常在 此安置一根橫梁，使得這種對縱梁的扭轉(zhuǎn)變?yōu)閷M梁的彎矩。這種動載荷會使車架產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變 形。以達(dá)到較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。但焊接容易變形并產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力，故要求焊接質(zhì)量要高，主要在小批量生產(chǎn)或修理時采用。當(dāng)偏心 載荷較大時，可將該處縱梁做成局部閉口斷面；也可將橫梁穿過縱梁向外延伸，將載荷直接傳給橫梁。它們的斷面形狀為槽型。本次設(shè)計一共采用大小共 8 根橫梁，各根橫梁的結(jié)構(gòu)及用途如下： 第一根橫梁斷面形狀為槽型，用來支撐水箱，其中間設(shè)有多個圓形孔，目的是讓空氣可以流到發(fā)動機(jī)底部，也有助于發(fā)動機(jī)的散熱。當(dāng)發(fā)動機(jī)前支點安排在左右縱梁上時，可用較小槽型和Z型斷面橫梁。 多品種生產(chǎn)時，常使不同軸距、不同裝載質(zhì)量的系列車型采用內(nèi)高相同的槽形斷面縱梁，通過變化鈑料厚度或翼緣寬度獲得不同強(qiáng)度。因此需綜合考慮上述因素的影響，通常取高與寬的比值為— 。 縱梁上表面應(yīng)盡量做成平直的，中部斷面一般較大、兩端較小，與所受彎矩相適應(yīng)。 （ 2）將車架做成前寬后窄 對于重型載貨汽車，其后軸的負(fù)荷大，輪胎的尺寸加大，后鋼板彈簧片寬增加，同時為了安裝外型尺寸大的發(fā)動機(jī)，常需減小前輪轉(zhuǎn)向角，以便使汽車的總寬在公路標(biāo)準(zhǔn)的 內(nèi)，因此車架不得不采用前寬后窄的型式。下面是設(shè)計和計算的方法和步驟。因而要求車架具有足夠的強(qiáng)度，合適的剛度，同時盡量減輕重量。車架的前段或后段是邊梁式結(jié)構(gòu)，用以安裝發(fā)動機(jī)或后驅(qū)動橋。 6 （ 2） 中梁式車架（脊骨式車架） 其 結(jié)構(gòu)只有一根位于中央而貫穿汽車全長的 縱梁 ，亦稱為脊骨式車架。轎車要是使用邊梁式車架，為了降低地板高度，可局部地減少縱梁的斷面高度并相應(yīng)地加大其寬度，但這使縱梁的制造工藝復(fù)雜化且其車身地板仍比采用其他車架時為高，當(dāng)然地板上的傳動軸通道鼓包也就不大 了。 5 圖 21 邊梁式車架 X型車架 是邊梁式車架的改進(jìn)， 這種車架由兩根縱梁及 X型橫梁組成，實際上是邊梁式車架的改進(jìn)，有一定的抗扭剛度， X橫梁能將扭矩轉(zhuǎn)變?yōu)閺澗?，對短而寬的車架，這種效果最明顯。橫梁用來連接縱梁，保證車架的抗扭剛度和承載能力，而且還用來支撐汽車上的主要部件。（參照《材料力學(xué)》）另外，目前鋼材價格暴漲，汽油價格上漲，從生產(chǎn)汽車的經(jīng)濟(jì)性考慮的話，也應(yīng)盡量減輕整車的質(zhì)量。 (4) 減少應(yīng)力集中及疲勞敏感 盡可能減少翼緣上的孔（特別是高應(yīng)力區(qū)），嚴(yán)禁在翼緣上布置大孔； 注意外形的變化，避免出現(xiàn)波紋區(qū)或者受嚴(yán)重變??； 注意加強(qiáng)端部的形狀和連接，避免剛度突變； 避免在槽形梁的翼緣邊緣處施焊，尤其畏忌短焊縫和“點”焊。 4）水平菱形扭動 因為車輛在行駛時，每個車輪因為路面和行駛情況的不同，每個車輪會承受不同的阻力和牽引力，這可以使車架在水平方向上產(chǎn)生推拉以至變形，這情況就好像將一個長方形拉扯成一個菱形一樣。 2 2. 車架的一般設(shè)計要求 車架 受力因素 要評價車架設(shè)計和結(jié)構(gòu)的好壞，首先應(yīng)該清楚了解的是車輛在行駛時車架所要承受的各種不同的力。另外，與其他焊接方法相對比，采用電弧焊的話，后端部容易出現(xiàn)比較大的缺口，出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象。 車架作為汽車的承載基體，為貨車、中型及以下的客車、中高級和高級轎車所采用，支撐著發(fā)動機(jī)離合器、變速器、轉(zhuǎn)向器、非承載式車身和貨箱等所有簧上質(zhì)量的有關(guān) 機(jī)件，承受著傳給它的各種力和力矩。意在對本公司設(shè)計人員在車架設(shè)計的過程中起到一種指導(dǎo)操作的作用，提高車架設(shè)計的效率和精度。 本說明書只是敘述非承載式車身結(jié)構(gòu)形式中單獨的車架系統(tǒng)。汽車靜止時，它在懸架系統(tǒng)的支撐下，承受著汽車各部件及載荷的重力，引起縱梁的彎曲和偏心扭轉(zhuǎn)（局部扭轉(zhuǎn)）。 1）負(fù)載彎曲 從字面上就可以十分容易的理解這個壓力，部分汽車的非懸掛重量，是由車架承受的，通過輪軸傳到地面。 縱梁受力極為復(fù)雜，設(shè)計時不僅應(yīng)注意各種應(yīng)力，改善其分布情況，還應(yīng)該注意使各種應(yīng)力峰值不出現(xiàn)在同一部位上。 4 車架的輕量化 由于車架較重，對于鋼板的消耗量相當(dāng)大。而在有些客車和轎車上車身和車架制成一體，這樣的車身稱為“半承載式車身”，有的被加強(qiáng)了車身則能完全起到車架的作用，這樣的車身稱為“承載式車身”，不另設(shè)車架。其優(yōu)點是便于安裝車身、車箱和布置其他總成，易于汽車的改裝和變形，因此被廣泛地用在載貨汽車、越野汽車、特種汽車和用貨車底盤改裝而成的大客車上。傳動軸經(jīng)中部管梁通向后方。其結(jié)構(gòu)形狀容許緩沖臂有一定的彈性變形，可以吸收來自不平路面的沖擊和降低車內(nèi)噪聲。中梁上的懸伸托架用以支承汽車車身和安裝其它機(jī)件。其中部的抗扭剛度合適，但中部地板凸包較大， 且制造工藝較復(fù)雜。 縱梁上、下表面為平直，斷面呈槽形，其結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，不僅能降低工人工作強(qiáng)度，而且其造價低廉，有良好的經(jīng)濟(jì)性，將廣泛地用于各種載貨汽車、客車上。車架后部寬度的最大值主要是根據(jù)車架外側(cè)的輪胎和鋼板彈簧片寬等尺寸確定。本設(shè)計方案取車架的寬度為 1040mm。 8 縱梁的斷面形狀有槽形、工字形、箱形、管形和 Z形等幾種。重型載貨汽車和超重型載貨汽車的車架縱梁一般多采用工字形截面的型材或焊接成的箱形結(jié)構(gòu)。優(yōu)點：有較好的抗彎強(qiáng)度，便于安裝汽車部件。 (2) 中橫梁 通常用來作傳動軸的中間支承。用于駕駛室后部的安裝，斷面形狀為槽形。 車架縱梁與橫梁連接型式的確定 縱梁和橫梁的連接方式對車架的受力有很大的影響。但此種連接方式制造復(fù)雜，當(dāng)轉(zhuǎn)矩過大時，縱梁翼緣上會出現(xiàn)應(yīng)力過大的現(xiàn)象，這是由于縱梁截面不能自由翹曲所致。一般汽車車架橫梁與縱梁的固定不采用此種方法。 對稱的垂直動載荷 這種載荷是當(dāng)汽車在平坦的道路上以較高車速行駛時產(chǎn)生的。 彎曲強(qiáng)度計算時的 基本假設(shè) 為了便于彎曲強(qiáng)度的計算，對車架進(jìn)行以下基本假設(shè)： 因為車架結(jié)構(gòu)是左右的對稱的，左右縱梁的受力相差不大，故認(rèn)為縱梁是支承在汽車前后軸的簡支梁。 12 圖 31 靜定結(jié)構(gòu) 縱梁的彎矩和剪力的計算 要計算車架縱梁的彎矩，先計算車架前支座反作用力，向后輪中心支座處求矩（見圖 41），可得 錯誤 !未找到引用源。彎矩差法認(rèn)為：縱梁上某一端面上的彎矩為該段面之前所有力對改點的轉(zhuǎn)矩之和。 縱梁某一斷面上的剪力為該斷面之前所以力之和。 縱梁受到的最大剪力則發(fā)生在汽車后軸附近。實際上，汽車行駛時還受到各種動載荷的作用。 =，越野汽車 錯誤 !未找到引用源。強(qiáng)度更高的鋼板在冷沖壓時易開裂且沖壓回彈較大，故不宜采用。 n—— 安全系數(shù) ， 一般取安全系數(shù) n=— 。 第一種模式 ：剪切一用模具落料；中孔一用模具壓彎成形一裝配一油漆。縱梁和縱梁加強(qiáng)板用材受設(shè)備 、工藝模式 、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)影響 ，材料強(qiáng)度級別范圍也有所不同。 (2) 車架是整車的載體，車架的焊縫主要承受汽車運(yùn)行過程中的動載作用，而車架剛性大，焊后接頭的收縮力較大，因此必須選用合理的焊接方法及工藝參數(shù)，控制線能量。由于車架外露的部分很少，易引起人們的注意，生銹蝕不易被發(fā)現(xiàn)，所以，確保高質(zhì)量涂裝至關(guān)