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1、本科生毕业设计（论文） 目录第1章 前言1第2章 总体体方案论证221 设计选选型原则222 设计内内容3第3章 主要尺尺寸参数的选选定331 外廓尺尺寸332 质量参参数3第4章 车架总总成设计441 车架的结结构设计442 车架的技技术要求5第5章 车架的的设计计算651车架的计计算652 车架载载荷分析853 车架弯弯曲强度的计计算854 车架扭扭转应力的计计算11第6章 悬架的的总成设计1461悬架的设设计要求1462悬架的两两种形式1463悬架主要要参数的确定定1764钢板弹簧簧的设计20结论23参 考 文 献献24致谢25附 录26车架和悬架系统统是汽车设计计的重要部分分，因为它们
2、的好坏直接接关系到汽车各个方面（操操控、性能、安安全、舒适）性性能。 现代汽车绝大多多数都具有作作为整车骨架架的车架。汽汽车绝大多数数部件和总成成都是通过车车架来固定其其位置的，如如发动机、传传动系统、悬悬架、转向系系统、驾驶室室、货箱和有有关操纵机构构。车架是支支撑连接汽车车的各零部件件，并承受来来自车内、外外的各种载荷荷，所以在车车辆总体设计计中车架要有有足够的强度度和刚度，以以使装在其上上面的有关机机构之间的相相对位置在汽汽车行驶过程程中保持不变变并使车身的的变形最小，车车架的刚度不不足会引起振振动和噪声，也也使汽车的乘乘坐舒适性、操操纵稳定性及及某些机件的的可靠性下降降。过去对车车辆车
3、架的设设计与计算主主要考虑静强强度。当今，对对车辆轻量化化和降低成本本的要求越来来越高，于是是对车架的结结构形式设计计有高的要求求。首先要满满足汽车总布布置的要求。汽汽车在复杂多多边的行驶过过程中，固定定在车架上的的各总成和部部件之间不应应发生干涉。汽汽车在崎岖不不平的道路上上行驶时，车车架在载荷作作用下可能产产生扭转变形形以及在纵向向平面内的弯弯曲变形；车车架布置的离离地面近一些些，以使汽车车重心位置降降低，有利于于提高汽车的的行驶稳定性性。悬架是车架（或或承载式车身身）与车桥（或或车轮）之间间的一切传力力连接装置的的总称。它的的功用是把路路面作用于车车轮上的垂直直反力（支撑撑力）、纵向向反
4、力（驱动动力和制动力力）和侧向反反力以及这些些反力所造成成的力矩传递递到车架（或或承载式车身身）上，以保保证汽车的正正常行驶。在在进行设计时时，要满足以以下几点要求求：a规范合理的的型式和尺寸寸选择，结构构和布置合理理。b保证整车良良好的平顺性性能。c工作可靠，结结构简单，装装卸方便，便便于维修、调调整。d尽量使用通通用件，以便便降低制造成成本。e在保证功能能和强度的要要求下，尽量量减小整备质质量。f其它有关产产品技术规范范和标准。目前，农用运输输车不能满足足“三农”市市场需求，突突出表现为一一般产品生产产能力过剩，技技术水平低，质质量和维修服服务水平差，价格较高，而市场急需的高质量经济型产品
5、不能满足需求。结合生产实际，在农用运输车基础上对低速载货汽车车架及悬架系统进行了设计。第2章 总体方方案论证2.1 设计选选型原则2.1.1车架架的设计方案案根据纵梁的结构构特点，车架架可分为以下下几种方案：a周边式车架架，用于中级级以上的轿车车；bX形车架，为为一些轿车所所采用；c梯形车架，梯梯形车架是由由两根相互平平行的纵梁和和若干根横梁梁组成。其弯弯曲刚度较大大，而当承受受扭矩时，各各部分同时产产生弯曲和扭扭转。其优点点是便于安装装车身、车箱箱和布置其他他总成，易于于汽车的改装装和变型，因因此被广泛地地用在载货汽汽车、越野汽汽车、特种车车辆和用货车车底盘改装的的大客车上；d计量式车架架；
6、e综合式车架架；结合生产实际及及设计要求，选选用方案c。2.1.2 悬悬架的设计方方案a前轮和后轮轮均采用非独独立悬架；b前轮采用独独立悬架，后后轮采用非独独立悬架；c前后轮均采采用独立悬架架；非独立悬架的结结构特点是，左左右车轮用一一根整体轴连连接再经过悬悬架与车架（或或车身）连接接；独立悬架架的结构特点点是左右车轮轮通过各自的的悬架与车架架（车身）连连接。结合生产实际及及设计要求，选选用方案a。由于是载货汽车车，前后悬架架均采用纵置置半椭圆形钢钢板弹簧，当当采用纵置钢钢板弹簧作弹弹性元件时，它它兼起导向装装置作用。缓缓冲块用来减减轻车轴对车车架（或车身身）的直接冲冲撞，防止弹弹性元件产生生
7、过大的变形形。装有横向向稳定器的汽汽车，能减少少转弯行驶时时车身的侧倾倾角和横向角角振动。2.1.3整体体设计方案综合上述两方案案确定了整体体设计方案：梯形车架和和前后悬架均均采用纵置半半椭圆形钢板板弹簧非独立立悬架。22 设计内内容a参与总体设设计；b车架、悬架架结构型式分分析和主要参参数的确定；c车架、悬架架结构设计。第3章 主要尺尺寸参数的选选定3.1 外廓尺尺寸我国对低速载货货汽车的限制制尺寸是：总总高不大于22.05米；总宽不大于于2米；总长不不大于6米。3.2 质量参参数3.2.1 装装载质量按要求取=15500kg3.2.2 整整备质量汽车的装载量与与整备质量之之比/称为汽车的的
8、整备质量利利用系数。它它表明单位汽汽车整备质量量所承受的汽汽车装载质量量。参考国内内外同类型同同级别的汽车车整备质量利利用系数和查查汽车设计计表2-110，所以：在轻型载货汽车车之列,所以以满足设计要要求取。3.2.3满载载质量3.2.4车架架宽度车架宽度是指左左右纵梁腹板板外侧面之间间的宽度。在在总体设计中中，整车宽度度确定后，车车架前后部分分宽度就可以以根据前轮最最大转向角、轮轮距、钢板弹弹簧片宽、装装在车架内侧侧的发动机外外廓宽度及悬悬置等尺寸确确定。从提高高整车的横向向稳定性以及及减小车架纵纵梁外侧装置置件的悬伸长长度来看，车车架尽量宽些些，同时前后后部分宽度应应相等。以便便简化制造工
9、工艺和避免纵纵梁宽度变化化处产生应力力集中。由（汽汽车设计）表表225取取的车架宽8860mm。3.2.5轴距距L由总体设计取轴轴距28000mm。第4章 车架总总成设计41 车架的的结构设计车架是支撑、连连接汽车备总总成的零部件件，并承受来来自车内外的的各种载荷的的基础构件。传传统的梯形车车架由于其所所起到的缓冲冲、隔振、降降低噪声、延延长车身使用用寿命等特点点及生产上的的继承性、工工艺性等原因因仍广泛应用用在大型挂车车上。货车车车架应具有足足够的强度和和适当的刚度度。同时要求求其质量尽可可能小。此外外，车架应布布置得离地面面近一些，以以降低整车重重心位置，有有利于提高汽汽车行驶的稳稳定性。
10、 图4-1 车架结结构示意图4.1.1 纵纵梁形式的确确定纵梁是车架的主主要承载部件件，在汽车行行驶中受较大大的弯曲应力力。车架纵梁梁根据截面形形状分有工字字梁和槽形梁梁。由于槽形形梁具有强度度高、工艺简简单等特点，因因此在载货汽汽车设计中选选用槽形梁结结构。另外为为了满足低速速载货汽车使使用性能的要要求，纵梁采采用直线形结结构。这样既既可降低纵梁梁的高度，减减轻整车自身身重量，降低低成本，亦可可保证强度。材料选用16Mn低合金钢，16Mn低合金钢在强度,塑性,可焊性方面能较好地满足刚结构，是应用最广泛的低合金钢，综合机械性能良好,正火可提高塑性，韧性及冷压成型性能。4.1.2 横横梁形式的确
11、确定横梁是车架中用用来连接左、右右纵梁，构成成车架的主要要构件。横梁梁本身的抗扭扭性能的好坏坏及其分布，直直接影响着纵纵梁的内应力力大小及其分分布 合理设计横横梁，可以保保证车架具有有足够的扭转转刚度。从早期通过试验验所得出的一一些结论可以以看出，若加加大横梁的扭扭转刚度，可可以提高整个个车架的扭转转刚度，但与与该横梁连接接处的纵梁的的扭转应力会会加大；如果果不加大横梁梁，而是在两两根横梁间再再增加横梁，其其结果是增加加了车架的扭扭转刚度，同同时还降低了了与横梁连接接处的纵梁扭扭转应力在横梁上往往要要安装汽车上上的一些主要要部件和总成成，所以横梁梁形状以及在在纵梁上的位位置应满足安安装上的需要
12、要。横、纵梁梁的断面形状状、横梁的数数量以及两者者之间的连接接方式，对车车机架的扭转转刚度有大的的影响。纵、横横梁材料的选选用有以下三三种：车架AA：箱型纵梁梁、管型横梁梁，横、纵梁梁间采用焊接接连接，扭转转刚度最大。车车架B：槽型型纵梁、槽型横梁，横横、纵梁间采采用铆接连接接，扭转刚度度适中。车架架C：槽型纵纵梁、工字型型横梁，横、纵纵梁间采用铆铆接连接，扭扭转刚度最小小。从以上三种车架架的对比可以以看出：低速速载货汽车应应该选用车架架B。 本设计共有六根根横梁，有前前横梁，第二二横梁，第三三横梁，第四四横梁，第五五横梁，第六六横梁。4.1.3 纵纵梁与横梁的的连接轿车车架的纵、横横梁采用焊
13、接接方式连接，而而货车则多以以铆钉连接（见见下图）。铆铆钉连接具有有一定弹性，有有利于消除峰峰值应力，改改善应力状况况，这对于要要求有一定扭扭转弹性的货货车车架有重重要意义。图4-2 车架架铆接示意图铆接设计注意事事项：a.尽量使铆钉钉的中心线与与构件的端面面重心线重合合；b.铆接厚度一一般不大于55d；c.在同一结构构上铆钉种类类不益太多；d.尽量减少在在同一截面上上的铆钉孔数数，将铆钉交交错排列；42 车架的的技术要求a.车架左右纵纵梁间的距离离为860，而在车架前前横梁及转向向器范围内应应为860。b.车架总成左左右纵梁上表表面应在同一一平面内，其其不平度在全全长上不大于于3.0，且且在
14、转向器固固定处，该表表面与纵梁侧侧面的垂直度度应不大于00.5。c.车架总成驾驾驶室前后固固定点的相对对位置尺寸应应符总装图要要求，驾驶室室后支点与前前支点高度差差为10。d.在车架总成成上，左右对对称的前后钢钢板弹簧支架架及吊耳支架架其销孔中心心线应在同一一直线上，且且与车架中心心线垂直，偏偏差不大于11000：11.5，左右右对称支架的的相对位置尺尺寸应符合要要求。e.车架总成铆铆接零件的接接合面必须紧紧固无缝隙，紧紧接面的直径径应不小于铆铆钉直径的11.5倍，且且具有正确形形状不允许有有倾斜，呲牙牙等缺陷，铆铆接后的铆钉钉头和铆钉中中心线的不同同轴度应不大大于1.0。f.车架的全部部铆接
15、部分应应仔细检查，铆铆后零件上不不得有裂缝，若若有裂缝须更更换重铆。g. 车架总成成车架第二横横梁连接的螺螺母应装置于于车架的内部部。第5章 车架的的设计计算5.1 车架的的计算：5.1.1 纵纵梁弯曲应力力弯矩M可用弯矩矩差法或多边边形法求得。对对于载重汽车车，可假定空空车簧上重量量Gs均布在在纵梁全长上上，载重Gee均布在车箱箱中，空车时时簧上负荷 (对4X22货车可取=2)整备质量。图5-1纵梁弯弯曲应力由上图得： （5-1） （5-22） （55-3）a=625mmm，b=8000mm，=2800mmm，L=42225mm，。将已知量代入上上式得：=6744.44N =1.244m=7352.003N.m5.1.2局部部扭转应力相邻两横梁如果果都同纵梁翼翼缘连接,
