【正文】 形狀和載面特性，即抗彎截面系數(shù)為： (58) 取 h=80mm, b=43mm, t=5mm, =22533mm3 山東科技大學大學本科生畢業(yè)設計（論文） Ⅰ 圖 34 槽形斷面 比較車架全長上受力分析可知： 最大受力可能發(fā)生在最大彎矩處或變載面處，求兩點的受力值加以比較求出安全系數(shù)： isn ?? /? (510) 其中 s? 為材料的屈服應力，取其值為 350MPa ? max=Mmax/Wx=240 MPa N= s? /? max= 綜上所述：車架發(fā)生最大受力時，靜載安全系數(shù)不小于 ， 按上式求得的彎曲應力不超過縱梁材料的疲勞極限 σ 1＝ 220～ 260MP 滿足要求 。 汽車的有效載荷均勻分布在車廂全長上。 斜對稱的動載荷 這種載荷是當汽車在崎嶇不平的道路上行駛時產(chǎn)生的。 圖 51縱梁彎曲應力 由上圖得： ? ? ? ? lccGbLGR esf 4/]22[ 2???? （ 51） )(4 LbaGM s ??? )(4])([ 212222 ccGaLxbLxaLxxL e ?????? ])([ 222221 cLxLxcLxc ??? （ 52） ? ? ? ?cGLGcclGLaGRx esesf //]//2[ 1 ????? ． （ 53）a=1010mm， b=1105mm， l =2700mm， L=4815mm， c=1500mm， c=2200mm， c=3700mm。 ，其不平度在全長上不大于 ，且在轉(zhuǎn)向器固定處，該表面與縱梁側(cè)面的垂直度應不大于 。車架C：槽型縱梁、工字型橫梁，橫、縱梁間采用鉚接連接，扭轉(zhuǎn)剛度最小。這樣既可降低縱梁的高度，減輕整車自身重量，降低成本，亦可保證強度。傳統(tǒng)的梯形車架由于其所起到的緩沖、隔振、降低噪聲、延長車身使用壽命等特點及生產(chǎn)上的繼承性、工藝性等原因仍廣泛應用在大型掛車上。在總體設計中，整車寬度確定后，車架前后部分寬度就可以根據(jù)前輪最大轉(zhuǎn)向角、輪距、鋼板彈簧片寬、裝在車架內(nèi)側(cè)的發(fā)動機外廓寬度及懸置等尺寸確定。裝有橫向穩(wěn)定器的汽車，能減少轉(zhuǎn)彎行駛時車身的側(cè)傾角和橫向角振動。采用中梁式或綜合式車架，可以獲得很強的抗扭能力。其彎曲剛度較大，而當承受扭矩時，各部分同時產(chǎn)生彎曲和扭轉(zhuǎn)。運用電磁蓄能原理，結(jié)合參數(shù)估計自校正控制器，可望設計出高性能、低功耗的電磁蓄能式自適應主動懸架，使主動懸架由理論研究轉(zhuǎn)化為實際應用。研究主要集中在三個方面：①尋找懸架的最優(yōu)參數(shù)；②研究可變剛度彈簧和可變阻尼的減振器；③研究導向機構(gòu)，使汽車懸架在滿足平順性的前提下，穩(wěn)定性有較大的提高。它在被動懸架的基礎上 ,增加可調(diào)節(jié)剛度和阻 尼的控制裝置，控制裝置通常由測量系統(tǒng)、反饋控制系統(tǒng)、能源系統(tǒng)等組成，可以使汽車的懸架在任何路面上保持最佳的運行狀態(tài)。在馬車出現(xiàn)的時候，為了乘坐更舒適，人類就 山東科技大學大學本科生畢業(yè)設計（論文） Ⅰ 開始對馬車的懸架 —— 葉片彈簧進行孜孜不倦的探索。不過在這樣的情況下，伴隨而來的是車重相對增加， 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。鋁合金是 80 年代末期相當熱門的一種工業(yè)材料，雖然重量比鐵輕，但是強度卻較差，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， 但是強度卻無法達到和鐵制車架同樣的水準。 車架的發(fā)展 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。 在進行設計時，要滿足以下幾點要求： a．規(guī)范合理的型式和尺寸選擇，結(jié)構(gòu)和布置合理。 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 (制動力矩和反作用力矩 )。 首先要滿足汽車總布置的要求。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）和汽車行駛時產(chǎn)生的動載 荷 (各種力和力矩 )。 as far as possible general parts, in order to reduce the cost of the production, the function and the intensity request are guaranteed, the quality is reduced as far as possible. The side frame and non independent suspension are used quite widely on the low speed truck, because the side frame and non independent suspension structure are simple, economical and practical, advantageous for the service and the refit. Considered the function of the frame and suspension in the entire vehicle design, firstly that the whole of the frame and suspension system is carried on designing, then the structure of the frame and suspension have been carried on designing, finally the stress generalized analysis of the structure of the frame and suspension has been carried on, their main parameter has been determined in the inferior foundation. Key words： Low Speed Truck。 低速載貨汽車上用得比較廣泛的是邊梁式車架和非獨立懸架，因為邊梁式車架和非獨立懸架結(jié)構(gòu)簡單， 比較經(jīng)濟實用，便于維修和改裝。工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單，裝卸方便，便于維修、調(diào)整；盡量使用通用件，以便降低制造成本；在保證功能和強度的要求下，盡量減小整備質(zhì)量。 with reliable work, simple structure, loading and unloading, advantageous for the service and the adjustment。 汽車車架是整個汽車的基體，在它上面安裝著汽車的各個主要總成（發(fā)動機、傳動系、 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。 當今，對車輛輕量化和降低成本的要求越來越高，于是對車架的結(jié)構(gòu)形式設計有高的要求。 2. 迅速衰減車身和車橋（或車輪）的振動。 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向作用 （ 通過卷耳和支 座）和阻尼作用、（通過片間摩擦）。 結(jié)合生產(chǎn)實際，在農(nóng)用運輸車基礎上對低速載貨汽車車架及懸架系統(tǒng)進行了設計。 除了有利于共用，車體車架也可以通過材料的不同來發(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。許多車廠為了在撞擊事故發(fā)生時能夠確保車內(nèi)乘員的安全，惟有針對車架以及車體進行全面強化，這也使得除了車架以外的強度有所改善，包括鈑件厚度的改變以及各種輔助梁的增設也成為各廠慣用的手法。 懸架的發(fā)展 科技進步是人類永恒的追求。 1954 年 ,美國通用汽車公司在懸架設計中率先提出了主動懸架的概念。 (1)被動懸架是傳統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)，剛度和阻尼都是不可調(diào)的，但由于其性能可靠、成本相對低廉且不需額外能量，在我國現(xiàn)階段仍然有較高的研究價值。執(zhí)行器的研究主要是用電氣動力系統(tǒng)中的直線伺服電機和永磁直流直線伺服電機逐漸取代液壓執(zhí) 行機構(gòu)。 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。 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。緩沖塊用來減輕車軸對車架（或車身）的直接沖撞，防止彈性元件產(chǎn)生過大的變形。 滿載質(zhì)量 am ma=mG+m0=3800kg 車架寬度 車架寬度是指左右縱梁腹板外側(cè)面之間的寬度。 山東科技大學大學本科生畢業(yè)設計（論文） Ⅰ 第 4 章 車架總成設計 4． 1 車架的結(jié)構(gòu)設計 車架是支撐、連接汽車備總成的零部件，并承受來自車內(nèi)外的各種載荷的基礎構(gòu)件。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)。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。 山東科技大學大學本科生畢業(yè)設計（論文） Ⅰ 圖 42 車架鉚接示意圖 鉚接設計注意事項： ； 5d； ； ，將鉚釘交錯排列； 4． 2 車架的技術要求 距離為 860 02?? ，而在車架前橫梁及轉(zhuǎn)向器范圍內(nèi)應為 860 ? 。對于載重汽車，可 假定空車簧上重量Gs 均布在縱梁全長上，載重 Ge 均布在車箱中，空車時簧上負荷 sG (對 4X2 貨車可取 sG =2 3/0gm ) 0m 整備質(zhì)量。這種動載使車架產(chǎn)生彎曲變形。其值可根據(jù)汽車底盤結(jié)構(gòu)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)大致估計，一般對于輕型和中型載貨汽車來說，簧載質(zhì)量約為汽車自身質(zhì)量的 2/3。如圖 53所示： 山東科技大學大學本科生畢業(yè)設計（論文） Ⅰ 圖 53 縱梁分段受力示圖 其中 1l =493mm,2l =990mm,3l =986mm,4l =975mm,5l =950mm,l6=421mm 所以 L=l1+l2+l3+l4+l5+l6=4815mm 彎矩的計算 總體設計中又知：車載質(zhì)量為 Gm =1700kg ，簧上整備質(zhì)量 ?0m 2100kg。 d．有良好的隔聲能力。鋼板彈簧 3的第一片（最長的一片）稱為主片，其兩端彎成卷耳 1，內(nèi)裝青銅或塑料或橡膠。所以在裝合時，各片間涂上較稠的潤滑劑（石墨潤滑脂），并應定期保養(yǎng)。 a .在壓縮行程（車橋和車架相互靠近），減振器阻尼力較小，以便充分發(fā)揮彈性元件的彈性作用，緩和沖擊。上腔被活塞桿 1占去了一部分空間，因而上腔增加的容積小于下腔減小的容積，一部分油液于是就推開壓縮閥 6，流回貯油缸 5。這使得減振器的伸張行程產(chǎn)生的阻尼力大于壓縮行程的阻尼力，達到迅速減振的要求。 圖 6－ 4 懸架彈性特性曲線 山東科技大學大學本科生畢業(yè)設計（論文） Ⅰ 1– 緩沖塊復原點 2– 復原形程中緩沖塊脫離 3– 主彈簧的彈性特性曲線 4– 復原行程 5– 壓縮形程 6– 在緩沖塊壓縮期懸 架的彈性特性曲線 7– 緩沖塊壓縮時開始接觸彈性支架的點 8– 額定載荷之點 懸架的動容量越大，對緩沖塊擊穿的可能性越小。 式中 WFF和0 分別為空載和滿載時的懸架的載荷。側(cè)傾角過大或過小都不好。 已知滿載靜止時負荷 2G =2470kg。 撓度增大系數(shù) ? 的確定： 先確定與主片等長的重疊片數(shù) 1n ，再估計一個總片數(shù) 0n ，求得 01 /nn?? ，然后 ? =? ?)( ?? ，初定 ? 。 通過查手冊可得鋼板截面尺寸 b和 h符合國產(chǎn)型材規(guī)格尺寸。各片實 際長度尺寸需經(jīng)圓整后確定。 副簧鋼板彈簧的剛度驗算 ： 有效長度： l2’==455mm 表 74 鋼板彈簧副簧剛度驗算數(shù)據(jù)表 31ka? 11k kiiY J??? 1 111k kiiY J? ???? k=1 703 140960 181920 k=2 1853 181920 1122880 k=3 2953 1122880 1163840 將上述計算的數(shù)表中的數(shù)據(jù)，代入公式中得出副簧的剛度： C2=，同樣符合設計的要求。00 960/ 8 22208 L H m m? ? ?? 鋼板彈簧各片自由狀態(tài)下曲率半 徑的確定 山東科技大學大學本科生畢業(yè)設計（論文） Ⅰ 矩形斷面鋼板彈簧裝配前各片曲率半徑由下式確定 ? ?iii EhRRR /)2(1/ 000 ??? （ 79） 式中， iR 為第 i 片彈簧自由狀態(tài)下的曲率半徑（ mm）， 為鋼板彈簧總成 0R 在自由狀態(tài)下的曲率半徑（ mm） 為各片鋼板彈簧預應力 i0? （ N/ 2mm ）； E 為材料的彈性模量 N/ 2mm ，取 E 為 ? N/ 2mm ； 為第ih i片的彈簧厚度（ mm）。iR (mm) 3000 2220