低速載貨汽車車架和懸架的設計本科生畢業設計論文-全文預覽

　　

【正文】 ，并保證各片的裝配時的相對位置。如下圖所示。非獨立懸架和獨立懸架A．非獨立懸架如圖(a)所示。c．汽車制動或加速時，保證車身穩定，減少車身側傾，轉彎時車身側傾角要合適。參考歐鈴ZB5040XXYBSC3S運輸車對低速載貨汽車做了簡要設計，汽車性能的優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調和配合，取決于車架的布置。 受力分析為簡化計算，設計時做以下幾點假設：a．縱梁為支撐在前后軸上的簡支梁b．空車時簧載質量均布在左、右縱梁的全長上．c．所有作用力均通過截面的彎心(局部扭轉的影響忽略不計)把車架縱梁分為六段。實際上，縱梁的某些部位會由于安裝外伸部件（如油箱、蓄電池等）而產生局部扭轉，在設計時通常在此安置一根橫梁，使得這種對縱梁的扭轉變為對橫梁的彎矩。空車時的簧載質量（包括車架自身的質量在內）均勻分布在左右二縱梁的全長上。這種動載荷會使車架產生扭轉變形。其大小與垂直振動加速度有關，與作用在車架上的靜載荷及其分布有關，路面的作用力使車架承受對稱的垂直動載荷。車架扭轉時，縱梁還將出現彎曲應力，須和相加。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 (對4X2貨車可取=2)整備質量。，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計注意事項：；；；，將鉚釘交錯排列； 4．2 車架的技術要求，而在車架前橫梁及轉向器范圍內應為860。 縱梁與橫梁的連接橫梁和縱梁多數是用搭接板通過鉚釘連接，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應力大小及其分布 合理設計橫梁，可以保證車架具有足夠的扭轉剛度。另外為了滿足低速載貨汽車使用性能的要求，縱梁采用直線形結構。此外，車架應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定性。第4章 車架總成設計4．1 車架的結構設計車架是支撐、連接汽車備總成的零部件，并承受來自車內外的各種載荷的基礎構件。我國汽車專業標準（汽13259載重汽車車架寬度標準）規定“車架寬度標準為865 177。 ma=mG+m0=3800kg車架寬度是指左右縱梁腹板外側面之間的寬度。第3章 主要尺寸參數的選定參考車型及其參數參考車型：歐鈴ZB5040XXYBSC3S運輸車詳細參數：發動機型號：SD4W583U 發動機功率：58 kw發動機排量：2156ML 發動機類型：柴油發動機外形尺寸（長寬高）：515016952660 mm貨箱欄板內尺寸：239015851700 mm總質量：3770 Kg 整備質量：1780 Kg額定載質量：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：ZB5040XXYBSC3S 軸數：2 底盤尺寸（長寬高）：481016051990彈簧片數：6/5+4 外廓尺寸我國對低速載貨汽車的限制尺寸是：；總寬不大于2米；總長不大于6米。緩沖塊用來減輕車軸對車架（或車身）的直接沖撞，防止彈性元件產生過大的變形。結合生產實際及設計要求，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，用以固定發動機。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，懸架的發展也給這些相關學科提出更高的理論要求，使人類的認識邁向新的、更高的境界。執行器的研究主要是用電氣動力系統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行機構。通過改變減振液的粘性來改變阻尼系數，具有結構簡單、成本低、無噪音和沖擊等特點。(1)被動懸架是傳統的機械結構，剛度和阻尼都是不可調的，但由于其性能可靠、成本相對低廉且不需額外能量，在我國現階段仍然有較高的研究價值。由于種種原因，我國的汽車在半主動和主動懸架的研究方面起步晚，與國外的差距大，絕大部分采用被動懸架。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。被動懸架的參數根據經驗或優化設計的方法確定，在行駛過程中保持不變，但它很難適應各種復雜路況，減振的效果較差。 懸架的發展科技進步是人類永恒的追求。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。但是要用碳纖維制成單體車架，在制作上相當復雜且費時，成本也相對更高，所以至今仍無法普及到一般市售車上，而僅有少數售價高昂的跑車使用。鋁合金是80年代末期相當熱門的一種工業材料，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勢，但是強度卻無法達到和鐵制車架同樣的水準。隨后單體結構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．在保證功能和強度的要求下，盡量減小整備質量。在進行設計時，要滿足以下幾點要求：a．規范合理的型式和尺寸選擇，結構和布置合理。當橫向角剛度較小時，有時還裝有橫向穩定器以減小車身的橫向擺動。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)。設計時除進行抗彎強度計算之外，還對國內現有的同類型汽車車架斷面尺寸進行統計和核算，以作為選擇斷面的參考依據. 隨著計算機技術的發展，在產品開發階段，對車架靜應力、剛度、振動模態以至動應力和碰撞安全等已可進行有限元分析，對其輕量化、使用壽命，以及振動和噪聲特性也可以做出初步判斷，為縮短產品開發周期創造了有利條件。首先要滿足汽車總布置的要求。但是，當汽車行駛于不平路面時，為了保證汽車對路面不平度的適應性，以提髙汽車的平順性和通過能力，又要求車架具有一定的撓性，即扭轉剛度不宜過高。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）和汽車行駛時產生的動載荷 (各種力和力矩)。 Suspension。 the good smooth performance of the entire vehicle。關鍵詞： 低速貨車。整個設計過程遵循以下原則和技術標準：規范合理的型式和尺寸選擇，結構和布置合理；保證整車良好的平順性能。設計內容主要包括：參與總體設計；車架、懸架結構型式分析和主要參數的確定；車架、懸架結構設計。考慮到車架和懸架在整車設計中的作用，首先進行了車架、懸架的總體設計，然后對車架、懸架結構進行了設計，最后對車架、懸架的結構進行了受力綜合分析，在次基礎上確定了它們的主要參數。設計 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。汽車車架是整個汽車的基體，在它上面安裝著汽車的各個主要總成（發動機、傳動系、 汽車車身和車箱等)/并把這些總成聯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為車架的變形而早期損壞或失去正常工作能力，故車架應有足夠的剛度。當今，對車輛輕量化和降低成本的要求越來越高，于是對車架的結構形式設計有高的要求。車架是一種受力情況很復雜的構件，目前在進行車架設計時，一般只進行抗彎強度計算，在抗扭強度計算方面還有不少問題尚未得到解決，所以車架設計尚未建立完整的計算方法。2. 迅速衰減車身和車橋（或車輪）的振動。彈性元件主要用來傳遞垂 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向作用（通過卷耳和支 座）和阻尼作用、（通過片間摩擦）。d．盡量使用通用件，以便降低制造成本。結合生產實際，在農用運輸車基礎上對低速載貨汽車車架及懸架系統進行了設計。由于鋼骨設計的車架必須通過許多接點來連結主梁和副梁，加之籠狀構造也無法騰出較大的空間，因此除了制造上比較復雜、不利于大量生產之外，也不適合用在強調空間的四門房車上。除了有利于共用，車體車架也可以通過材料的不同來發揮輕量化的特性，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。也正因為這個原因，鋁合金車架在車壇上并未成為主流，少數高性能跑車或是使用了強度更高的碳纖維，或是用碳纖維結合蜂巢狀夾層鋁合金的復合材料取代了鋁合金。許多車廠為了在撞擊事故發生時能夠確保車內乘員的安全，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。中國第一汽車集團凌源汽車制造有限公司汽車車架U型槽合數控沖孔生產線競標成功。我國的車架企業基本擁有剪切、沖壓、焊接、鉚接、油漆、機加工六大工藝能力和完善的檢測手段、研究設計中心，具有16噸至3000噸的冷沖壓能力，具備了開發、設計、生產各種類型車架。汽車誕生后，相繼出現了扭桿彈簧、氣體彈簧、橡膠彈簧、鋼板彈簧等彈性件，1934 年世界上出現了第一個由螺旋彈簧組成的被動懸架。隨著道路交通的不斷發展，汽車車速的提高，被動懸架的缺陷逐漸成為提高汽車性能的瓶頸。裝備主動懸架的汽車，行駛中車身非常平穩，輪胎的噪音小，但結構復雜、能耗高、成本昂貴、可靠性存在問題。由于汽車行駛的平順性和操縱穩定性的要求，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展的趨勢。阻尼可調減振器主要有兩種，一種是通過改變節流孔的大小調節阻尼；一種是通過改變減振液的粘性調節阻尼。由于主動懸架采用了大量的傳感器、單片機、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不可逾越的階段。計算機技術、自動控制技術、模糊控制、神經網絡、先進制造技術、運動仿真等為懸架的進一步發展提供了有力的。 但是狹而長的車架采用X型橫梁并無明顯優點，這是因X型橫梁太長時,受壓的一根可能喪失穩定,失去抵抗能力因此，X型橫梁的優點僅對短 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，當采用縱置鋼板彈簧作彈性元件時，它兼起導向裝置作用。2．2 設計內容a．參與總體設計；b．車架、懸架結構型式分析和主要參數的確定；c．車架、懸架結構設計。參考國內外同類型同級別的汽車整備質量利用系數和查《汽車設計》表210，所以： =/=2125㎏在輕型載貨汽車之列,所以滿足設計要求取=2100。以便簡化制造工藝和避免縱梁寬度變化處產生應力集中。由總體設計取軸距2700mm。同時要求其質量盡可能小。由于槽形梁具有強度高、工藝簡單等特點，因此在載貨汽車設計中選用槽形梁結構。 橫梁形式的確定橫梁是車架中用來連接左、右縱梁，構成車架的主要構件。縱、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，扭轉剛度最大。 本設計共有六根橫梁，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，有利于消除峰值應力，改善應力狀況，這對于要求有一定扭轉彈性的貨車車架有重要意義。，左右對稱的前后鋼板彈簧支架及吊耳支架其銷孔中心線應在同一直線上，且與車架中心線垂直，偏差不大于1000：，左右對稱支架的相對位置尺寸應符合要求。第5章 車架的設計計算 車架的計算 縱梁彎曲應力彎矩M可用彎矩差法或多邊形法求得。 (55) 由材料力學表B4熱軋槽鋼（GB/T7071988）查得h=80mm,b=43mm,d=,t=則mm 車架扭轉時縱梁應力如橫梁同縱梁翼緣相連，則在節點附近，縱梁的扇性應力：