電動(dòng)汽車(chē)車(chē)架設(shè)計(jì)規(guī)范

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1、 電動(dòng)汽車(chē)車(chē)架設(shè)計(jì)規(guī)范 1 編 制： 審 核： 批 準(zhǔn)： 日 期： 1 前 言 為使本公司車(chē)架設(shè)計(jì)規(guī)范化，參考國(guó)內(nèi)外車(chē)架設(shè)計(jì)的技術(shù)要求，結(jié)合本公司已經(jīng)開(kāi)發(fā)車(chē)型的經(jīng)驗(yàn)，編制車(chē)架設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)。意在對(duì)本公司設(shè)計(jì)人員在車(chē)架設(shè)計(jì)的過(guò)程中起到一種指導(dǎo)操作的作用，提高車(chē)架設(shè)計(jì)的效率和精度。本規(guī)范將在本公司所有車(chē)型開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)中貫徹，并在實(shí)踐中進(jìn)一步提高完善。 本規(guī)范由

2、安徽天康特種車(chē)輛裝備有限公司技術(shù)部提出。 本規(guī)范由安徽天康特種車(chē)輛裝備有限公司技術(shù)部批準(zhǔn)。 本規(guī)范主要起草人： 1. 概述 汽車(chē)車(chē)架是整個(gè)汽車(chē)的基體，是將汽車(chē)的主要總成和部件連接成汽車(chē)整體的金屬構(gòu)架，對(duì)于這種金屬構(gòu)架式車(chē)架，生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)合理，生產(chǎn)工藝規(guī)范，要采取一切切實(shí)可行的措施消除工藝缺陷，保證它在各種復(fù)雜的受力情況下不至于被破壞。 車(chē)架作為汽車(chē)的承載基體，為貨車(chē)、中型及以下的客車(chē)、中高級(jí)和高級(jí)轎車(chē)所采用，支撐著發(fā)動(dòng)機(jī)離合器、變速器、轉(zhuǎn)向器、非承載式車(chē)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。為此，車(chē)架應(yīng)有足

3、夠的彎曲剛度，以使裝在其上的有關(guān)機(jī)構(gòu)之間的相對(duì)位置在汽車(chē)行駛過(guò)程中保持不變并使車(chē)身的變形最??；車(chē)架也應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，以保證其有足夠的可靠性與壽命，縱梁等主要零件在使用期內(nèi)不應(yīng)有嚴(yán)重變形和開(kāi)裂。車(chē)架剛度不足會(huì)引起振動(dòng)和噪聲，也使汽車(chē)的乘坐舒適性、操縱穩(wěn)定性及某些機(jī)件的可靠性下降。 本說(shuō)明書(shū)只是敘述非承載式車(chē)身結(jié)構(gòu)形式中單獨(dú)的車(chē)架系統(tǒng)。承載式汽車(chē)，前、后懸架裝置，驅(qū)動(dòng)電機(jī)等傳動(dòng)系部件施加的作用力均由車(chē)架承受，所以，車(chē)架總成的剛性、強(qiáng)度及振動(dòng)特性等幾乎完全決定了車(chē)輛整體的強(qiáng)度、剛度和振動(dòng)特性。設(shè)計(jì)時(shí)在確保車(chē)架總成性能的同時(shí)，還應(yīng)對(duì)車(chē)架性能和匹配性進(jìn)行認(rèn)真的研究。車(chē)架結(jié)構(gòu)很多都是用電弧焊焊接而成，容

4、易產(chǎn)生焊接變形。在設(shè)計(jì)方面對(duì)精度有要求的部位不得出現(xiàn)集中焊接，或者從部件結(jié)構(gòu)方面下工夫，盡量確保各個(gè)總成的精度。另外，與其他焊接方法相對(duì)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。所以，應(yīng)對(duì)接頭位置和焊接端部進(jìn)行處理。 車(chē)架受力狀態(tài)極為復(fù)雜。汽車(chē)靜止時(shí)，它在懸架系統(tǒng)的支撐下，承受著汽車(chē)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)）。如汽車(chē)所處的路面不平，車(chē)架還將呈現(xiàn)整體扭轉(zhuǎn)。汽車(chē)行駛時(shí)，載荷和汽車(chē)各部件的自身質(zhì)量及其工作載荷（如驅(qū)動(dòng)力、制動(dòng)力和轉(zhuǎn)向力等）將使車(chē)架各部件承受著不同方向、不同程度和隨機(jī)變化的動(dòng)載荷，車(chē)架的彎曲、偏心扭轉(zhuǎn)和整體扭轉(zhuǎn)將更嚴(yán)重，同時(shí)還會(huì)出

5、現(xiàn)側(cè)彎、菱形傾向，以及各種彎曲和扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。同時(shí)，有些裝置件還可能使車(chē)架產(chǎn)生較大的裝置載荷。 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)階段，對(duì)車(chē)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(kāi)發(fā)周期創(chuàng)造了有利條件。 2. 車(chē)架的一般設(shè)計(jì)要求 2.1 車(chē)架受力因素 要評(píng)價(jià)車(chē)架設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)的好壞，首先應(yīng)該清楚了解的是車(chē)輛在行駛時(shí)車(chē)架所要承受的各種不同的力。如果車(chē)架在某方面的韌性不佳，就算有再好的懸掛系統(tǒng)，也無(wú)法達(dá)到良好的操控表現(xiàn)。而車(chē)架在實(shí)際環(huán)境下要面對(duì)4種壓力。 1）負(fù)載彎曲 從字面上就可以十分容易的理解

6、這個(gè)壓力，部分汽車(chē)的非懸掛重量，是由車(chē)架承受的，通過(guò)輪軸傳到地面。而這個(gè)壓力，主要會(huì)集中在軸距的中心點(diǎn)。因此車(chē)架底部的縱梁和橫梁，一般都要求較強(qiáng)的剛度。 2）非水平扭動(dòng) 當(dāng)前后對(duì)角車(chē)輪遇到道路上的不平而滾動(dòng)，車(chē)架的梁柱便要承受這個(gè)縱向扭曲壓力，情況就好像要你將一塊塑料片扭曲成螺旋形一樣。 3）橫向彎曲 所謂橫向彎曲，就是汽車(chē)在入彎時(shí)重量的慣性（即離心力）會(huì)使車(chē)身產(chǎn)生向彎外甩的傾向，而輪胎的抓著力會(huì)和路面形成反作用力，兩股相對(duì)的壓力將車(chē)架橫向扭曲。 4）水平菱形扭動(dòng) 因?yàn)檐?chē)輛在行駛時(shí)，每個(gè)車(chē)輪因?yàn)槁访婧托旭偳闆r的不同，每個(gè)車(chē)輪會(huì)承受不同的阻力和牽引力，這可以使車(chē)架在水平方向上產(chǎn)生推拉

7、以至變形，這情況就好像將一個(gè)長(zhǎng)方形拉扯成一個(gè)菱形一樣。 2.2 車(chē)架設(shè)計(jì)的技術(shù)要求 為了使車(chē)架符合上述功用，通常對(duì)設(shè)計(jì)的車(chē)架有如下的要求： 2.2.1 必須有足夠的強(qiáng)度 保證在各種復(fù)雜受力的使用情況下車(chē)架不受破壞。要求有足夠的疲勞強(qiáng)度，保證在汽車(chē)大修里程內(nèi)，車(chē)架不致有嚴(yán)重的疲勞損傷。 縱梁受力極為復(fù)雜，設(shè)計(jì)時(shí)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。例如，縱梁中部彎曲應(yīng)力較大，則應(yīng)注意降低其扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，減少應(yīng)力集中并避免失穩(wěn)。而在前、后端，則應(yīng)著重控制懸架系統(tǒng)引起的局部扭轉(zhuǎn)。 提高縱梁強(qiáng)度常用的措施如下： (1) 提高彎曲強(qiáng)度

8、 選定較大的斷面尺寸和合理的斷面形狀（槽形梁斷面高寬比一般為3：1左右）； (2) 提高局部扭轉(zhuǎn)剛度 注意偏心載荷的布置，使相近的幾個(gè)偏心載荷盡量接近縱梁斷面的彎曲中心，并使合成量較??； 在偏心載荷較大處設(shè)置橫梁，并根據(jù)載荷大小及分散情況確定連接強(qiáng)度和寬度； 將懸置點(diǎn)分布在橫梁的彎曲中心上； 當(dāng)偏心載荷較大并偏離橫梁較遠(yuǎn)處時(shí)候，可以采用K形梁，或者將該段縱梁形成封閉斷面； 偏心載荷較大且比較分散時(shí)候，應(yīng)該采用封閉斷面梁，橫梁間距也應(yīng)縮小； 選用較大的斷面； 限制制造扭曲度，減少裝配預(yù)應(yīng)力。 (3) 提高整體扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度 不使

9、縱梁斷面過(guò)大； 翼緣連接的橫梁不宜相距太近。 (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?chē)?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(diǎn)”焊。 (5) 減少失穩(wěn) 受壓翼緣寬度和厚度的比值不宜過(guò)大（常在12左右）； 在容易出現(xiàn)波紋處限制其平整度。 (6) 局部強(qiáng)度加強(qiáng) 采用較大的板厚； 加大支架緊固面尺寸，增多緊固數(shù)量，并盡量使力作用點(diǎn)接近腹板的上、下側(cè)

10、面。 2.2.2 車(chē)架的輕量化 由于車(chē)架較重，對(duì)于鋼板的消耗量相當(dāng)大。因此，車(chē)架應(yīng)按等強(qiáng)度的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，以減輕汽車(chē)的自重和降低材料的消耗量。在保證強(qiáng)度的條件下，盡量減輕車(chē)架的質(zhì)量。通常要求車(chē)架的質(zhì)量應(yīng)小于整車(chē)整備質(zhì)量的10％。 本設(shè)計(jì)主要對(duì)車(chē)架縱梁進(jìn)行簡(jiǎn)化的彎曲強(qiáng)度計(jì)算，使車(chē)架縱梁具有足夠的強(qiáng)度，以此來(lái)確定車(chē)架的斷面尺寸。（參照《材料力學(xué)》）另外，目前鋼材價(jià)格暴漲，汽油價(jià)格上漲，從生產(chǎn)汽車(chē)的經(jīng)濟(jì)性考慮的話，也應(yīng)盡量減輕整車(chē)的質(zhì)量。從生產(chǎn)工藝性考慮，橫縱梁采用簡(jiǎn)便可靠的連接方式，不僅能降低工人的工作強(qiáng)度，還能增強(qiáng)車(chē)架的強(qiáng)度。 2.3 車(chē)架結(jié)構(gòu)的確定 2.3.1 車(chē)架類型的選擇

11、 車(chē)架的結(jié)構(gòu)形式可以分為邊梁式、中梁式（或稱脊骨式）和綜合式。而在有些客車(chē)和轎車(chē)上車(chē)身和車(chē)架制成一體，這樣的車(chē)身稱為“半承載式車(chē)身”，有的被加強(qiáng)了車(chē)身則能完全起到車(chē)架的作用，這樣的車(chē)身稱為“承載式車(chē)身”，不另設(shè)車(chē)架。隨著節(jié)能技術(shù)的發(fā)展，為了減輕自重，越來(lái)越多的轎車(chē)都采用了承載式車(chē)身。下邊先分別列舉下各車(chē)架的特點(diǎn)。 （1） 邊梁式車(chē)架的構(gòu)造 這種車(chē)架由兩根縱梁及連接兩根縱梁的若干根橫梁組成，用鉚接和焊接的方法將縱橫梁連接成堅(jiān)固的剛性構(gòu)架?？v梁通常用低合金鋼板沖壓而成，斷面一般為槽型，z星或箱型斷面。橫梁用來(lái)連接縱梁，保證車(chē)架的抗扭剛度和承載能力，而且還用來(lái)支撐汽車(chē)上的主要部件。 邊梁式車(chē)

12、架能給改裝變型車(chē)提供一個(gè)方便的安裝骨架，因而在載重汽車(chē)和特種車(chē)上得到廣泛用。其彎曲剛度較大，而當(dāng)承受扭矩時(shí)，各部分同時(shí)產(chǎn)生彎曲和扭轉(zhuǎn)。其優(yōu)點(diǎn)是便于安裝車(chē)身、車(chē)箱和布置其他總成，易于汽車(chē)的改裝和變形，因此被廣泛地用在載貨汽車(chē)、越野汽車(chē)、特種汽車(chē)和用貨車(chē)底盤(pán)改裝而成的大客車(chē)上。在中、輕型客車(chē)上也有所采用，轎車(chē)則較少采用。 用于載貨汽車(chē)的邊梁式車(chē)架（圖2-1），由兩根相互平行但開(kāi)口朝內(nèi)、沖壓制成的槽型縱梁及一些沖壓制成的開(kāi)口槽型橫梁組合而成。通常，縱梁的上表面沿全長(zhǎng)不變或局部降低，而兩端的下表面則可以根據(jù)應(yīng)力情況相應(yīng)地縮小。車(chē)架寬度多為全長(zhǎng)等寬。 圖2-1 邊梁式車(chē)架 X型車(chē)架是邊梁式

13、車(chē)架的改進(jìn)，這種車(chē)架由兩根縱梁及X型橫梁組成，實(shí)際上是邊梁式車(chē)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?，?duì)短而寬的車(chē)架，這種效果最明顯。車(chē)架中部為位于汽車(chē)縱向?qū)ΨQ平面上的一根矩形斷面的空心脊梁，其前后端焊以叉形梁。前端的叉形梁用于支撐動(dòng)力、傳動(dòng)總成，而后端則用于安裝后橋。傳動(dòng)軸經(jīng)中部管梁通向后方。中部管梁的扭轉(zhuǎn)剛度大。前后叉形邊梁由一些橫梁相連，后者還用于加強(qiáng)前、后懸架的支撐。管梁部分位于后座乘客的腳下位置且在車(chē)寬的中間，因此不妨礙在其兩側(cè)的車(chē)身地板的降低，但地板中間會(huì)有較大的縱向鼓包。門(mén)檻的寬度不大，雖然從被動(dòng)安全性考慮，要求門(mén)檻有足夠的強(qiáng)度和剛度。轎車(chē)要是使用邊梁式車(chē)架，為了降

14、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(chē)身地板仍比采用其他車(chē)架時(shí)為高，當(dāng)然地板上的傳動(dòng)軸通道鼓包也就不大了。所以X型車(chē)架較多使用于轎車(chē)。 還有周邊式車(chē)架，這種車(chē)架是從邊梁式車(chē)架派生出來(lái)的，前后兩端縱梁變窄，中部縱梁加寬，前端寬度取決于前輪最大轉(zhuǎn)角，后端寬度取決于后輪距，中部寬度取決于車(chē)身門(mén)檻梁的內(nèi)壁寬，前部和中部以及后部和中部的連接處用緩沖臂或抗扭盒相連，具有一定的彈性，能緩和不平路面的沖擊。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(lái)自不平路面的沖擊和降低車(chē)內(nèi)噪聲。此外，車(chē)架中部加寬既有利于提高汽車(chē)的橫向穩(wěn)定性，又可以減短了車(chē)架縱梁外側(cè)

15、裝置件的懸伸長(zhǎng)度。在前后縱梁處向上彎曲以讓出前后獨(dú)立懸架或非斷開(kāi)式后橋的運(yùn)動(dòng)空間。采用這種車(chē)架時(shí)車(chē)身地板上的傳動(dòng)軸通道所形成的鼓包不大，但門(mén)檻較寬。這種車(chē)架結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般在中、高級(jí)轎車(chē)上采用。 （2） 中梁式車(chē)架（脊骨式車(chē)架） 其結(jié)構(gòu)只有一根位于中央而貫穿汽車(chē)全長(zhǎng)的縱梁，亦稱為脊骨式車(chē)架。中梁的斷面可做成管形、槽形或箱形。中梁的前端做成伸出支架，用以固定發(fā)動(dòng)機(jī)，而主減速器殼通常固定在中梁的尾端，形成斷開(kāi)式后驅(qū)動(dòng)橋。中梁上的懸伸托架用以支承汽車(chē)車(chē)身和安裝其它機(jī)件。若中梁是管形的，傳動(dòng)軸可在管內(nèi)穿過(guò)。優(yōu)點(diǎn)是有較好的抗扭轉(zhuǎn)剛度和較大的前輪轉(zhuǎn)向角，在結(jié)構(gòu)上容許車(chē)乾有較大的跳動(dòng)空間，便于裝用獨(dú)

16、立懸架，從而提高了汽車(chē)的越野性；與同噸位的載貨汽車(chē)相比，其車(chē)架輕，整車(chē)質(zhì)量小，同時(shí)質(zhì)心也較低，故行駛穩(wěn)定性好；車(chē)架的強(qiáng)度和剛度較大；脊梁還能起封閉傳動(dòng)軸的防塵罩作用。缺點(diǎn)是制造工藝復(fù)雜，精度要求高，總成安裝困難，維護(hù)修理也不方便，故目前應(yīng)用較少。 （3） 綜合式車(chē)架 綜合式車(chē)架是由邊梁式和中梁式車(chē)架聯(lián)合構(gòu)成的。車(chē)架的前段或后段是邊梁式結(jié)構(gòu)，用以安裝發(fā)動(dòng)機(jī)或后驅(qū)動(dòng)橋。而車(chē)架的另一段是中梁式結(jié)構(gòu)的支架可以固定車(chē)身。傳動(dòng)軸從中梁的中間穿過(guò)，使之密封防塵。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。此種結(jié)構(gòu)一般在轎車(chē)上使用。 車(chē)架承受著全車(chē)的大部分重量，在汽車(chē)行駛時(shí)，它承受來(lái)自

17、裝配在其上的各部件傳來(lái)的力及其相應(yīng)的力矩的作用。當(dāng)汽車(chē)行駛在崎嶇不平的道路上時(shí)，車(chē)架在載荷作用下會(huì)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形，使安裝在其上的各部件相互位置發(fā)生變化。當(dāng)車(chē)輪受到?jīng)_擊時(shí)，車(chē)架也會(huì)相應(yīng)受到?jīng)_擊載荷。因而要求車(chē)架具有足夠的強(qiáng)度，合適的剛度，同時(shí)盡量減輕重量。在良好路面行駛的汽車(chē)，車(chē)架應(yīng)布置得離地面近一些，使汽車(chē)重心降低，有利于汽車(chē)穩(wěn)定行駛，車(chē)架的形狀尺寸還應(yīng)保證前輪轉(zhuǎn)向要求的空間。 由于設(shè)計(jì)的是輕型載汽車(chē)車(chē)架，根據(jù)其特點(diǎn)選用邊梁式車(chē)架?？v梁上、下表面為平直，斷面呈槽形，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，不僅能降低工人工作強(qiáng)度，而且其造價(jià)低廉，有良好的經(jīng)濟(jì)性，將廣泛地用于各種載貨汽車(chē)、客車(chē)上。 選取的方案的優(yōu)

18、點(diǎn)： 邊梁式車(chē)架由兩根縱梁的若干根橫梁組成，該結(jié)構(gòu)便于安裝駕駛室、車(chē)廂和其它總成，被廣泛用在載重貨車(chē)、特種車(chē)和大客車(chē)上。 3 車(chē)架的設(shè)計(jì) 車(chē)架是一個(gè)復(fù)雜的薄壁框架結(jié)構(gòu)，其受力情況極為復(fù)雜。本設(shè)計(jì)包括了結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計(jì)：車(chē)架的寬度的確定，縱梁形式的確定，橫梁形式的確定，橫梁與縱梁連接形式的確定。在車(chē)架設(shè)計(jì)的初期階段，可對(duì)車(chē)架縱梁進(jìn)行簡(jiǎn)化的彎曲強(qiáng)度計(jì)算，以及來(lái)確定車(chē)架的斷面尺寸。下面是設(shè)計(jì)和計(jì)算的方法和步驟。 3.1 車(chē)架結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計(jì) 3.1.1 車(chē)架寬度的確定 車(chē)架的寬度是左、右縱梁腹板外側(cè)面之間的寬度。車(chē)架前部寬度的最小值取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的外廓寬度，其最大值受到前輪最大轉(zhuǎn)角的限制

19、。車(chē)架后部寬度的最大值主要是根據(jù)車(chē)架外側(cè)的輪胎和鋼板彈簧片寬等尺寸確定。為了提高汽車(chē)的橫向穩(wěn)定性，希望增大車(chē)架的寬度。 通常，車(chē)架的寬度根據(jù)汽車(chē)總體布置的參數(shù)來(lái)確定，整車(chē)寬度不得超過(guò)2.5m，故往往很難同時(shí)滿足上述要求。為了解決總體布置與加寬車(chē)架的矛盾，車(chē)架的寬度設(shè)計(jì)可采取以下措施： （1）將車(chē)架做成前窄后寬 這種結(jié)構(gòu)可以解決前輪轉(zhuǎn)向所需的空間與車(chē)架總寬之間的矛盾。此結(jié)構(gòu)適用于輕型汽車(chē)、微型汽車(chē)和轎車(chē)。 （2）將車(chē)架做成前寬后窄 對(duì)于重型載貨汽車(chē)，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(shí)為了安裝外型尺寸大的發(fā)動(dòng)機(jī)，常需減小前輪轉(zhuǎn)向角，以便使汽車(chē)的總寬在公路標(biāo)準(zhǔn)的2.5

20、m內(nèi)，因此車(chē)架不得不采用前寬后窄的型式。 但根據(jù)本設(shè)計(jì)的要求，關(guān)于輕車(chē)車(chē)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其載重設(shè)為2t，簡(jiǎn)化制造工藝，最好車(chē)架前后等寬。為了便于實(shí)行產(chǎn)品的三化，不少國(guó)家對(duì)車(chē)架的寬度制定了標(biāo)準(zhǔn)。本設(shè)計(jì)方案取車(chē)架的寬度為1040mm。 3.1.2 車(chē)架縱梁形式的確定 車(chē)架的縱梁結(jié)構(gòu)，一方面要保證車(chē)架的功能，另一方面要滿足整車(chē)總體布置的要求，同時(shí)形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，以簡(jiǎn)化其制造工藝。 從縱梁的側(cè)視圖看，縱梁的形狀可分為上翼面是平直的和彎曲的兩種。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝性好；當(dāng)上翼面為平直時(shí)，可使貨廂底板平整，縱梁制造方便，大多數(shù)載貨汽車(chē)車(chē)架縱梁都采用這種型式。當(dāng)上翼面彎曲時(shí)，縱梁部分區(qū)段降低，地板高

21、度相應(yīng)降低，改善了整車(chē)的穩(wěn)定性，且有利于上、下車(chē)，此種結(jié)構(gòu)在轎車(chē)、微型汽車(chē)、公共汽車(chē)和部分輕型載貨汽車(chē)上采用，其制造工藝復(fù)雜。 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)。也有全長(zhǎng)或僅中部及后部為等斷面的。根據(jù)整車(chē)布置要求，有時(shí)采用前端或后端或前后端均彎曲的縱梁。 縱梁的斷面形狀有槽形、工字形、箱形、管形和Z形等幾種。為了使縱梁各斷面處的應(yīng)力接近，可改變梁的高度，使中部斷面高、兩端斷面低。槽形斷面的縱梁有較好的抗彎強(qiáng)度，工藝性好，緊固方便，又便于安裝各種汽車(chē)部件，故采用得最為廣泛，但此種斷面的抗扭性能差。從降低車(chē)架縱梁抗彎應(yīng)力方面考慮的話，增大槽形斷面的高度最

22、有利，但使汽車(chē)的質(zhì)心高度增加。增大上、下翼面的寬度，也可以提高縱梁的抗彎強(qiáng)度，但其值的增加又受到發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)部件布置的限制。因此需綜合考慮上述因素的影響，通常取高與寬的比值為2.8—3.5。由于重型載貨汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)外型尺寸大，后軸負(fù)荷大，為了使車(chē)架做成前、后等寬，有的車(chē)架縱梁就采用Z形斷面，我國(guó)黃河牌載貨汽車(chē)的車(chē)架就是采用此種斷面。這種縱梁和橫梁的連接結(jié)構(gòu)復(fù)雜，燃油箱的安裝也不方便。重型載貨汽車(chē)和超重型載貨汽車(chē)的車(chē)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)。箱形斷面梁抗扭強(qiáng)度大，多用于轎車(chē)和輕型越野車(chē)。超重型越野車(chē)及礦用自卸車(chē)的縱梁形式多用鈑料焊接而成，常為箱形或工字形斷面。采用封

23、閉斷面縱梁構(gòu)成的車(chē)架，其抗彎剛度大，通?？蛙?chē)的車(chē)架也是采用此種斷面?？v梁的長(zhǎng)度一般接近汽車(chē)長(zhǎng)度，其值約為1.4—1.7倍汽車(chē)輪距。 多品種生產(chǎn)時(shí)，常使不同軸距、不同裝載質(zhì)量的系列車(chē)型采用內(nèi)高相同的槽形斷面縱梁，通過(guò)變化鈑料厚度或翼緣寬度獲得不同強(qiáng)度。 根據(jù)本設(shè)計(jì)的要求，再考慮縱梁截面的特點(diǎn)，本方案設(shè)計(jì)的縱梁采用上、下翼面是平直等高的槽形鋼?？v梁總長(zhǎng)為4315mm。優(yōu)點(diǎn)：有較好的抗彎強(qiáng)度，便于安裝汽車(chē)部件。 3.1.3 車(chē)架橫梁形式的確定 車(chē)架橫梁將左、右縱梁連接在一起，構(gòu)成一個(gè)框架，使車(chē)架有足夠的抗彎剛度。汽車(chē)主要總成通過(guò)橫梁來(lái)支承。 載貨汽車(chē)的橫梁一般有多根橫梁組成，其結(jié)構(gòu)和用途

24、不一樣。 (1) 前橫梁 通常用來(lái)支承水箱。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)前支點(diǎn)安排在左右縱梁上時(shí)，可用較小槽型和Z型斷面橫梁。對(duì)于前部采用獨(dú)立懸架的轎車(chē)，為了改善汽車(chē)的視野，希望汽車(chē)頭部高度降低，固需要將水箱安裝得低些，可將前橫梁做成寬而下凹的形狀。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)前支點(diǎn)和水箱相距很近時(shí)，前橫梁常用來(lái)支承水箱和發(fā)動(dòng)機(jī)前端，此時(shí)需采用斷面大的橫梁。 (2) 中橫梁 通常用來(lái)作傳動(dòng)軸的中間支承。為了保證傳動(dòng)軸有足夠的跳動(dòng)空間，將其結(jié)構(gòu)做成上拱形。在后鋼板彈簧前、后支架附近所受到的力或轉(zhuǎn)矩大，則要設(shè)置一根抗扭剛度大、連接寬度大的橫梁。 (3) 后橫梁 后橫梁采用中橫梁形式。 本設(shè)計(jì)課題是關(guān)于輕型車(chē)車(chē)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

25、，所以采用開(kāi)口斷面比較合適。本次設(shè)計(jì)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(lái)支撐水箱，其中間設(shè)有多個(gè)圓形孔，目的是讓空氣可以流到發(fā)動(dòng)機(jī)底部，也有助于發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱。 第二根橫梁為發(fā)動(dòng)機(jī)托架，為防止其與前軸發(fā)生碰撞幾干涉，故將其安排放在發(fā)動(dòng)機(jī)前端，其形狀就是近似元寶的元寶梁，此種形狀有較好的剛度。 第三根橫梁為駕駛室的安裝梁。用于駕駛室后部的安裝，斷面形狀為槽形。 第四根橫梁用作傳動(dòng)軸的支承，其斷面形狀為槽形，為了保證傳動(dòng)軸有足夠的跳動(dòng)空間和安裝空間，將其結(jié)構(gòu)做成上拱形。 第五、七根橫梁分別在后鋼板彈簧前、后支架附近，它們所受到的力或轉(zhuǎn)矩都很大。

26、它們的斷面形狀也是采用槽形。 第六、七根橫梁不僅要承受各種力和力矩的作用，還要作為安裝備胎的的安置機(jī)構(gòu)。它們的斷面形狀為槽型。 第八橫梁為后橫梁，其將左、右縱梁連接在一起，構(gòu)成一個(gè)框架，使車(chē)架有足夠的抗彎剛度。其斷面形狀為槽形。 3.1.4 車(chē)架縱梁與橫梁連接型式的確定 縱梁和橫梁的連接方式對(duì)車(chē)架的受力有很大的影響。大致可分有以下幾種： (1) 橫梁和縱梁的腹板相連接 這種連接型式制造工藝簡(jiǎn)單，連接剛度較差，但不會(huì)使縱梁出現(xiàn)大的應(yīng)力，一般車(chē)架的中部橫梁采用此種連接方式。 (2) 橫梁同時(shí)和縱梁的腹板及任一翼緣（上或下）相連接 這種連接方式制造工藝不很復(fù)雜，連接剛度增強(qiáng)，故

27、得到廣泛應(yīng)用。但后鋼板彈簧托架上的力會(huì)通過(guò)縱梁傳給后鋼板彈簧的前橫梁，使其承受較大載荷。因此在設(shè)計(jì)鋼板彈簧托架時(shí)應(yīng)盡可能減少懸架伸長(zhǎng)度，使載荷作用點(diǎn)靠近縱梁彎曲中心。當(dāng)偏心載荷較大時(shí)，可將該處縱梁做成局部閉口斷面；也可將橫梁穿過(guò)縱梁向外延伸，將載荷直接傳給橫梁。 (3) 橫梁同時(shí)和上、下翼緣相連接 這種連接形式具有剛性較好的加強(qiáng)角撐，可產(chǎn)生良好的斜支撐作用，使整個(gè)車(chē)架的剛度增加，且其翼緣外邊不致因受壓而產(chǎn)生翹曲。車(chē)架兩端的橫梁常采用這種形式和縱梁相連接。但此種連接方式制造復(fù)雜，當(dāng)轉(zhuǎn)矩過(guò)大時(shí)，縱梁翼緣上會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力過(guò)大的現(xiàn)象，這是由于縱梁截面不能自由翹曲所致。 橫梁和縱梁的固定方法可分為鉚

28、接、焊接和螺栓連接等方式。 大多數(shù)車(chē)架用搭鐵板通過(guò)鉚釘連接。這種方法成本低，適合大批量生產(chǎn)，其剛度與鉚釘?shù)臄?shù)目及其分布有關(guān)。 焊接能使其連接牢固，不致產(chǎn)生松動(dòng)，能保證有大的剛度。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(shí)采用。 螺栓連接主要在某些為了適用于各種特殊使用條件的汽車(chē)車(chē)架上采用，以使裝在汽車(chē)車(chē)架上的某些部件易于拆卸或互換。但此種連接方式在長(zhǎng)期使用時(shí)，容易松動(dòng)，甚至發(fā)生嚴(yán)重事故。一般汽車(chē)車(chē)架橫梁與縱梁的固定不采用此種方法。 緊固件的尺寸和數(shù)量要和橫梁大小相適應(yīng)，鉚釘分布不要太近。當(dāng)利用連接板的翻邊緊固時(shí)，應(yīng)加大連接板的寬度和厚度，緊固孔應(yīng)盡可

29、能靠近翻邊處，以防連接損壞。 本設(shè)計(jì)方案中，橫梁與縱梁的連接形式大體都使用焊接連接。 總之，車(chē)架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要充分考慮到整車(chē)布置對(duì)車(chē)架的要求及企業(yè)的工藝制造能力，合理選擇縱梁截面高度、橫梁的結(jié)構(gòu)形式、橫梁與縱梁的聯(lián)接方式，使車(chē)架結(jié)構(gòu)滿足汽車(chē)使用要求。以達(dá)到較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 3.2 車(chē)架的受載分析 汽車(chē)的使用條件復(fù)雜，其受力情況十分復(fù)雜，因此車(chē)架上的載荷變化也很大，其承受的載荷大致可分為下面幾類： 3.2.1 靜載荷 車(chē)架所承受的靜載荷是指汽車(chē)靜止時(shí)，懸架彈簧以上部分的載荷。即為車(chē)架質(zhì)量、車(chē)身質(zhì)量、安裝在車(chē)架的各總成與附屬件的質(zhì)量以及有效載荷（客車(chē)或貨物的總質(zhì)量）的總和

30、。 3.2.2 對(duì)稱的垂直動(dòng)載荷 這種載荷是當(dāng)汽車(chē)在平坦的道路上以較高車(chē)速行駛時(shí)產(chǎn)生的。其大小與垂直振動(dòng)加速度有關(guān)，與作用在車(chē)架上的靜載荷及其分布有關(guān)，路面的作用力使車(chē)架承受對(duì)稱的垂直動(dòng)載荷。這種動(dòng)載使車(chē)架產(chǎn)生彎曲變形。 3.2.3 斜對(duì)稱的動(dòng)載荷 這種載荷是當(dāng)汽車(chē)在崎嶇不平的道路上行駛時(shí)產(chǎn)生的。此時(shí)汽車(chē)的前后幾個(gè)車(chē)輪可能不在同一平面上，從而使車(chē)架連同車(chē)身一同歪斜，其大小與道路不平的程度以及車(chē)身、車(chē)架和懸架的剛度有關(guān)。這種動(dòng)載荷會(huì)使車(chē)架產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形。 3.2.4 其它載荷 汽車(chē)轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，離心力將使車(chē)架受到側(cè)向力的作用；汽車(chē)加速或制動(dòng)時(shí)，慣性力會(huì)導(dǎo)致車(chē)架前后部載荷的重新分配；

31、當(dāng)一個(gè)前輪正面撞在路面凸包上時(shí)，將使車(chē)架產(chǎn)生水平方向的剪力變形；安裝在車(chē)架上的各總成（如發(fā)動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)向搖臂及減振器等）工作時(shí)所產(chǎn)生的力；由于載荷作用線不通過(guò)縱梁截面的彎曲中心（如油箱、備胎和懸架等）而使縱梁產(chǎn)生附加的局部轉(zhuǎn)矩。 綜上所述，汽車(chē)車(chē)架實(shí)際上是受到一定空間力系的作用，而車(chē)架縱梁與橫梁的截面形狀和連接點(diǎn)又是多種多樣，更導(dǎo)致車(chē)架受載情況復(fù)雜化。 3.3 彎曲強(qiáng)度計(jì)算時(shí)的基本假設(shè) 為了便于彎曲強(qiáng)度的計(jì)算，對(duì)車(chē)架進(jìn)行以下基本假設(shè)： 1、因?yàn)檐?chē)架結(jié)構(gòu)是左右的對(duì)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(chē)前后軸的簡(jiǎn)支梁。 2、空車(chē)時(shí)的簧載質(zhì)量（包括車(chē)架自身的質(zhì)量在內(nèi)）均勻分布在

32、左右二縱梁的全長(zhǎng)上。其值可根據(jù)汽車(chē)底盤(pán)結(jié)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)大致估計(jì)，一般對(duì)于輕型和中型載貨汽車(chē)來(lái)說(shuō)，簧載質(zhì)量約為汽車(chē)自身質(zhì)量的2/3。 3、汽車(chē)的有效載荷均勻分布在車(chē)廂全長(zhǎng)上。 4、所有作用力均通過(guò)截面的彎曲中心。 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。故這種假定不會(huì)造成計(jì)算的明顯誤差。 由于上述假設(shè)，使車(chē)架由一個(gè)靜不定的平面框架結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化成為一個(gè)位于支座上的靜定結(jié)構(gòu)。 圖3-1 靜定結(jié)構(gòu) 3.4 縱梁的彎矩和剪力的計(jì)算 要計(jì)算車(chē)架縱梁的彎矩，先計(jì)算車(chē)架前支座反作用力，向后輪

33、中心支座處求矩（見(jiàn)圖4-1），可得 (3-1) (3-2) 式中： F1——前輪中心支座對(duì)任一縱梁（左縱梁或右縱梁）的反作用力N; F2——后輪中心支座對(duì)任一縱梁（左縱梁或右縱梁）的反作用力N; L——縱梁的總； l——汽車(chē)軸距； a——前懸； b——后懸； c——車(chē)廂長(zhǎng)； c1——車(chē)廂前端到二軸的距離； c2——車(chē)廂后端到二軸的距離； Ms——空車(chē)時(shí)的簧載質(zhì)量； Me——滿載時(shí)有效裝載質(zhì)量； g——重力加速度，9.8m/

34、s ； 代入(4-1)和(4-2)可得： 在計(jì)算縱梁彎矩時(shí)，將縱梁分成兩段區(qū)域，每一段的均布載荷可簡(jiǎn)化為作用于區(qū)段中點(diǎn)的集中力?？v梁各端面上的彎矩計(jì)算采用彎矩差法，可使計(jì)算工作量大大減少。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(duì)改點(diǎn)的轉(zhuǎn)矩之和。 3.4.1 駕駛室長(zhǎng)度段縱梁的彎矩計(jì)算 在該段內(nèi)，根據(jù)彎矩差法 ，則有： （3-3） 式中：Mx-縱梁上某一段截面的彎矩，N*mm x-截面到前輪中心的距離，mm a-車(chē)架縱梁前端到前輪中心的距離，mm

35、（1） （0≤X≤X1）AB段彎矩： (3-4) (3-5) （2） （X1≤X≤X2）BE段的剪力的彎矩： (3-6) (

36、3-7) 3.4.2 駕駛室后端到后軸段縱梁的彎矩計(jì)算 在該區(qū)段內(nèi)，根據(jù)彎矩差法，縱梁某一斷面的彎矩為： （3-8） 式中：Mx-縱梁上某一截面的彎矩N*mm； x-截面到前輪中心的距離，mm； C1-車(chē)廂前端到后輪中心的距離，mm。 縱梁某一斷面上的剪力為該斷面之前所以力之和。 （3-9） 式中：Qx-縱梁某一斷面上的剪力，N。 由上可知，縱梁的最大彎矩一定發(fā)生在該段縱梁內(nèi)。其位置可采用求Mx對(duì)x的導(dǎo)數(shù)并令其為零的辦法得到。 ) （3-10） 由上式計(jì)算求得縱梁

37、發(fā)生最大彎矩的位置，將該值代入彎矩計(jì)算公式，則可求得縱梁受到的最大彎矩。 縱梁受到的最大剪力則發(fā)生在汽車(chē)后軸附近。當(dāng)x=l時(shí)，剪力最大，其最大剪力為： (3-11) （1） （Y1≤X≤Y2）EC段的剪力和彎矩： (3-12) (3-13) （2） （Y2≤X≤Y3）CD段的剪力和彎矩： (3-14) (3-15) 以上僅考

38、慮汽車(chē)靜載工況下，縱梁斷面彎矩和剪力的計(jì)算。實(shí)際上，汽車(chē)行駛時(shí)還受到各種動(dòng)載荷的作用。因此，汽車(chē)行駛時(shí)實(shí)際受到的最大彎矩和最大剪力為： (3-16) (3-17) 式中：—?jiǎng)虞d系數(shù)，對(duì)于轎車(chē)，客車(chē)=1.75，載貨汽車(chē)=2.5，越野汽車(chē)=3.0。 則有：

39、 3.4.3 車(chē)架材料的確定 車(chē)架材料應(yīng)具有足夠高的屈服極限和疲勞極限，低的應(yīng)力集中敏感性，良好的冷沖壓性能和焊接性能。低碳和中碳低合金鋼能滿足這些要求。車(chē)架材料與所選定的制造工藝密切相關(guān)。拉伸尺寸較大或形狀復(fù)雜的沖壓件需采用沖壓性能好的低碳鋼或低碳合金鋼08、09MnL、09MnREL等鋼板制造；拉伸尺寸不大、形狀又不復(fù)雜的沖壓件采用強(qiáng)度稍高的20、25、16Mn、09SiVL、10TiL等鋼板制造。強(qiáng)度更高的鋼板在冷沖壓時(shí)易開(kāi)裂且沖壓回彈較大，故不宜采用。 轎車(chē)車(chē)架縱梁、橫梁的鋼板厚度約為3.0～4.0mm；貨車(chē)根據(jù)其裝載質(zhì)量的不同，輕、中型貨車(chē)沖壓縱梁的鋼板為5.0～7.0mm，重

40、型貨車(chē)沖壓縱梁的鋼板厚度約7.0～9.0mm。 這次設(shè)計(jì)，采用16Mn鋼板制造車(chē)架，循環(huán)疲勞強(qiáng)度σ-1＝220～260MPa。 3.4.4 縱梁截面特性的計(jì)算 車(chē)架縱梁和橫梁截面系數(shù)W按材料力學(xué)的方法計(jì)算。 對(duì)于槽形斷面（如圖3-4），斷面系數(shù)W為 (3-18) 圖3-4 槽形斷面 3.4.5 彎曲應(yīng)力計(jì)算與校核 縱梁斷面的最大彎曲應(yīng)力δ為： δ= /W (3-19) 則

41、最大應(yīng)力為：δ=/W 按照上式求得的彎曲應(yīng)力應(yīng)不大于材料的許用應(yīng)力[δ]。許用應(yīng)力可以按照以下公式計(jì)算： [δ]=δs/n (3-20) 式中：δs——材料的疲勞極限，對(duì)于16Mn材料，δs=350MPa; n——安全系數(shù)，一般取安全系數(shù)n=1.15—1.40。 則許用應(yīng)力為：[δ]=δs/n=350/1.15=304.35MPa 所以δ=249Mpa小于[δ]范圍內(nèi) 上述計(jì)算符合應(yīng)力要求δ≤[δ]， 最終確定縱梁槽形斷面的尺寸為： 3.4.6

42、 臨界彎曲應(yīng)力δc計(jì)算和校核 當(dāng)縱梁受彎變形時(shí)，上下翼緣分別受到壓縮和拉伸的作用，可能會(huì)造成翼緣的破裂。因此應(yīng)按薄板理論進(jìn)行校核。對(duì)于槽型截面縱梁來(lái)說(shuō)，其臨界彎曲應(yīng)力δc 為： (3-21) 式中：E—材料的彈性模量，E=2.06MPa； U——泊松比。對(duì)16Mn，u=0.3。 由上式可得 4 車(chē)架的制造工藝 4.1 車(chē)架梁的制造工藝 4.1.1 縱梁 縱梁的生產(chǎn)工藝流程一般包含四種模式。 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。 第二種模式 ：剪切一用模具

43、落料沖工藝孔一用平面數(shù)控沖孔機(jī)沖孔一用模具壓彎成形一裝配一油漆。 第三種模式 ：剪切一用平面數(shù)控沖孔機(jī)沖孔一折彎成形一裝配一油漆。 第四種模式 ：?jiǎn)伪冻呔砹弦惠亯撼尚我磺袛嘁挥萌鏀?shù)控；中孔機(jī) ；中孔一等離子切割局部外形一噴丸。 采用模具生產(chǎn)和平面數(shù)控沖孔機(jī)模式的工藝 ，一般受產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、壓床噸位 ( 一般為3000、3500、4000、5000t)限制。不能采用強(qiáng)度過(guò)高的高強(qiáng)度鋼板，即屈服強(qiáng)度在350-560N/mm以下的高強(qiáng)度鋼板 ；縱梁和縱梁加強(qiáng)板的長(zhǎng)度不易太長(zhǎng)，應(yīng)控制在10000mm左右。材料厚度與材料長(zhǎng)度成反比，控制在8mm以下為好。采用輥壓成形模式的工藝 ，在購(gòu)買(mǎi)設(shè)備時(shí)

44、就已將材料參數(shù)即屈服 強(qiáng)度設(shè)定在350-700N，mm以下，可以選擇屈服強(qiáng)度在700/mm以下的材料 ，長(zhǎng)度不限，厚度控制在10mm以下?？v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(jí)別范圍也有所不同。一般來(lái)說(shuō)開(kāi)發(fā)縱梁和縱梁加強(qiáng)材料時(shí)應(yīng)結(jié)合其工藝條件，從材料的使用范圍入手，確定合理的高強(qiáng)度鋼板強(qiáng)度開(kāi)發(fā)范圍，從而適用不同的工藝模式。還應(yīng)研究高強(qiáng)度鋼板 回彈消除問(wèn)題、可適用的焊接方式和 匹配的焊條 、對(duì)模具材料的強(qiáng)度要求 、適用油漆方式等相關(guān)參數(shù)，從而提高材料的應(yīng)用空間。 4.1.2 橫梁 貨車(chē)車(chē)架上一般有5到11根橫梁，其用途和結(jié)構(gòu)各不相同。不同條件的汽車(chē)橫梁其結(jié)構(gòu)

45、型式變化較大 。目前 ，汽車(chē)車(chē)架上使用的梁通常以槽形式和拱形居多。這是因?yàn)椴坌问綑M梁曲剛度和強(qiáng)度都較大 ，且便于制：拱形橫梁具有較大的連接度、截面高度較低 ，可以讓開(kāi)下空間的優(yōu)點(diǎn)。 4.2 焊接工藝 4.2.1 焊接工藝分析 (1) 車(chē)架結(jié)構(gòu)材料采用的是16Mn，焊接性好，加之材料厚度適中，在合理的裝焊工藝條件下，一般不容易產(chǎn)生氣孔和裂紋，不需要采用特殊的焊接工藝措施和焊后熱處理。 (2) 車(chē)架是整車(chē)的載體，車(chē)架的焊縫主要承受汽車(chē)運(yùn)行過(guò)程中的動(dòng)載作用，而車(chē)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。 (3) 對(duì)于車(chē)架縱梁和橫梁而言，焊接分布并

46、非完全對(duì)稱，所以要合理安排焊接順序，盡量采用對(duì)稱焊和從中間向兩頭釋焊，以減少焊接變形。 (4) 控制零部件尺寸即互換性，保證裝配間隙均勻，以減少因收縮不均所造成的變形。 (5) 夾具設(shè)計(jì)時(shí)要合理留有收縮余量及裝配間隙，綜合處理好車(chē)架焊后接頭應(yīng)力與總體變形這對(duì)相互矛盾的問(wèn)題，在保證滿足設(shè)計(jì)尺寸要求的條件下，接頭焊后存在的應(yīng)力愈小愈好。 4.2.2 焊接方法和焊接參數(shù)的選擇 由于二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊成本低,生產(chǎn)效率高,抗銹、抗氫和抗裂紋能力強(qiáng)，焊后不用清渣，變形小，易于操作，適于全位置焊，因此焊接方法采用半自動(dòng)二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊，其焊接工藝參數(shù)如表所示： 圖 4-1 工藝參數(shù)

47、 4.2.3 焊接工藝流程 焊縱梁加強(qiáng)梁-縱梁焊后矯形-零部件組焊-車(chē)架補(bǔ)焊-車(chē)架裝配-車(chē)架矯形-車(chē)架檢驗(yàn)-車(chē)架涂裝 4.3 涂裝工藝 提到汽車(chē)防腐，人們很 自然會(huì)想到車(chē)身、車(chē)箱等外露沖壓件。其實(shí)汽車(chē)的防腐是對(duì)整車(chē)而言，尤其是汽車(chē)的重要件和保安件，對(duì)不允許在壽命周期內(nèi)出現(xiàn)腐蝕導(dǎo)致的性能下降和結(jié)構(gòu)損壞。車(chē)架是商用車(chē)關(guān)鍵的總成之一，于它位于車(chē)下部，易受路面沙石沖擊和各種使用環(huán)境介質(zhì)侵蝕。車(chē)架是整車(chē)的主要骨架，如防腐處理不好，于腐蝕致性能下降或結(jié)構(gòu)損壞，果將不堪設(shè)想。由于車(chē)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)重要。然而，多年來(lái)，我國(guó)汽車(chē)行業(yè)對(duì)車(chē)架

48、的涂裝并沒(méi)有給予足夠的重視，甚至有人認(rèn)為，車(chē)架 是中厚板件，腐蝕了只是難看一些，不會(huì)引起結(jié)構(gòu)損壞。如果整車(chē)設(shè)計(jì)壽命很短且行駛速度不高的話，種觀點(diǎn)似乎還能站住腳，但在人們對(duì)汽車(chē)高速行駛可靠性和耐久性的要求越來(lái)越高的今天，我們必須真對(duì)待車(chē)架的防腐問(wèn)題。 車(chē)架主要用于載貨車(chē)、客車(chē)和客貨兩用車(chē)等商用車(chē)，多由熱軋鋼板沖壓結(jié)構(gòu)件鉚接、焊接或螺栓連接而成。我國(guó)目前根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模、設(shè)備條件不同，其涂裝工藝差別較大，歸納為大批量生產(chǎn)和小批量生產(chǎn)兩大類。大批量生產(chǎn)工藝是鋼板剪切落料-化皮／防銹-壓-焊接／鉚焊-脂-化-泳或浸漆-干，個(gè)別根據(jù)需要增加一道面漆。我國(guó)大部分載貨車(chē)生產(chǎn)廠都采用這種工藝。 19