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侧围总成-A0.dwg
(CAD图纸)
车架底板-A3.dwg
(CAD图纸)
车架后端横梁-A4.dwg
(CAD图纸)
车架前端横梁-A3.dwg
(CAD图纸)
车架总成-A0.dwg
(CAD图纸)
活动爬梯-A2.dwg
(CAD图纸)
活动踏板-A2.dwg
(CAD图纸)
牵引底板-A3.dwg
(CAD图纸)
牵引销-A3.dwg
(CAD图纸)
前踏板纵梁-A4.dwg
(CAD图纸)
实习报告.doc
说明书.doc
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分段焊接可分为横梁和纵梁上下翼板连接横梁和纵梁的腹板连接横梁与纵梁上翼板和腹板连接三种。
分段式结构对纵梁的强度影响不大。
但由于采用该结构时横梁的长度较小,刚度较大。
所以允许车架的变形幅度较小。
整体贯穿式结构由于采用了整体横梁,减少了焊缝,使焊接变形减少。
同时还具有腹板承载能力大的特点。
在偏载较大时,能使车架各处所产生的应力分布较均匀。
因此,该车在选用连接方式时,同时采用了横梁与纵梁上翼板和腹板连接的分段焊和如图所示的贯穿式结构。
图横梁与纵梁的贯穿式连接横梁与纵梁连接的节点刚度直接影响到车架的整体刚度,合理设计横梁与纵梁的节点结构,是车架设计的重要问题。
活动爬梯图活动爬梯悬架支座处该低平板半挂车为单轴结构,采用的是单轴平衡式悬架系统,悬架支座直接与纵梁的下翼面焊接。
汽车行驶时,由于车架的悬架部位承受较大的扭转应力,在支座处设置了三个截面尺寸较大的箱形横梁,保证车架有足够的扭转刚度,并能较理想的传递载荷。
车架中部由于牵引销处和后轴处的扭转刚度大,车架中部的变形往往较大。
为了允许车架有微量的翘曲,在车架中部布置了十根仅与纵梁腹板焊接的矩形横梁,横梁间距平均为。
活动踏板设计活动踏板作用是在轿车往轿运车上装载时从后端横梁中抽出活动踏板倾斜放于地面让轿车从其上平稳开进车箱。
其上同样设计了像车架两边底板样的带孔钢板。
结构如图所示图活动踏板加强梁为了保证车架应具有足够的强度和适当的刚度,而牵引底板部分承受的支座反力较大,单单几根支撑梁是不够的,我们设计了三种形式的加强梁,材料选择槽形钢材。
如图所示图牵引部分加强梁.车架宽度的确定挂车车架宽度是指左右纵梁腹板外侧面之间的宽度。
在总体设计中,整车宽度确定后,车架前后部分宽度就可以根据前轮最大转向角轮距钢板弹簧片宽装在车架内侧的发动机外廓宽度及悬置等尺寸确定。
从提高整车的横向稳定性以及减小车架纵梁外侧装置件的悬伸长度来看,车架尽量宽些,同时前后部分宽度应相等。
以便简化制造工艺和避免纵梁宽度变化处产生应力集中。
.车架的选材车架纵梁根据截面形状分有工字梁和槽形梁。
由于工字梁具有强度高工艺简单等特点,因此在载质量大于的长轴距半挂车设计中选工字梁结构。
工字形钢厚度为。
横梁通常采用的结构有圆管形工字形槽形和方管形四种。
圆管形和方管形具有较高的扭转刚度,但增加了车架的自身质量,成本高,工艺复杂。
而槽形梁制造工艺简单,成本低,但扭转刚度较差。
考虑到该四种结构所使用的具体情况,我们采用了槽形和方管形相结合的方案。
材料选用低合金钢,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,般在热扎状态下使用,广泛用于制造受动载荷的各种焊接构件。
车架底板采用优质钢板,厚度为。
底板结构设计如图图车架底板其设计目的减轻车架的重量,材料消耗降低节约了制造成本,获得最佳的经济效益由于该车架属于专用车车架,是轿运车半挂车,用来装载八辆轿车的,所以设计此车架底板的主要目的是固定轿车轮胎,钢板上的椭圆形又凸起部分增加了钢板的粗糙程度,降低了轿车的移动当固定轿车轮胎时所用的专用钢钩正好钩在钢板上,又可以随时调节。
.车架的技术要求.各焊缝均匀呈鱼鳞状,无夹渣气孔焊穿漏焊等缺陷,焊后去焊渣飞溅等。
.铰链套同轴度不超过。
.车架整体平正,无扭曲,对角线误差不超过。
第五章车架的设计计算.车架质量两边纵梁所选材料为工字形钢,但由于要满足刚度和强度要求,各部分的高度不样,前端边梁高为,长为鹅颈边梁高为,长为其余部分高均为式中所以前端横梁所选材料为普通槽钢,理论质量为.,长为。
所以。
两根牵引板横梁,两根前踏板横梁,四根车架横梁所选材料为方管钢材,截面积公式为。
尺寸分别为宽均为。
四根工具箱横梁,十根横梁,根后端横梁所选材料为矩形管钢材,截面积公式为。
尺寸分别为宽均为。
所以横梁的质量加上各支撑梁及车架底板的质量,结合总体设计,车架重量定为。
.车架载荷分析汽车静止时,车架上只承受弹簧以上部分的载荷称为静载荷。
汽车在行驶过程中,随行驶条件车速和路面情况的变化,车架将主要承受对称的垂直动载荷和斜对称的动载荷。
对称的垂直动载荷这种载荷是当汽车在平坦道路上以较高车速行驶时产生的,其值取决于作用在车架上的静载荷及其在车架上的分布,还取决于静载荷作用处的垂直加速度之值。
这种动载荷会使车架产生弯曲变形。
斜对称的动载荷当汽车在不平道路上行驶时,汽车的前后几个车轮可能不在同平面上,从而使车架连同车身起歪斜,其值取决于道路不平坦的程度以及车身车架和悬架的刚度。
这种动载荷将会使车架产生扭转变形。
由于汽车的结构复杂,使用工况多变,除了上述两种主要载荷的作用外,汽车车架上还承受其他的些载荷。
如汽车加速或制动时会导致车架前后载荷的重新分配汽车转向时,惯性力将使车架受到侧向力的作用。
般来说,车架主要损坏的疲劳裂纹起源于纵梁和横梁边缘处,然后向垂直于边缘的方向扩展。
在纵梁上的裂纹将迅速发展乃至全部断裂,而横梁上出现的裂纹则往往不再继续发展或扩展得很缓慢。
根据统计资料可知,车架的使用寿命主要取决于纵梁抗疲劳损伤的强度。
因此,在评价车架的载荷性能时,主要应着眼于纵梁。
.车架弯曲强度的计算由于结构的限制,车架必须满足强度要求和结构设计要求。
受力分析为简化计算,设计时做以下几点假设.纵梁为支撑在前牵引销车架纵梁对应点和挂车双桥中心线上的简支梁.空车时簧载质量均布在左右纵梁的全长上.八辆轿车的有效载荷也均布在车架纵梁凹部.所有作用力均通过截面的弯心局部扭转的影响忽略不计图车架的受力示图图中牵引销所受的力后桥所受的力载重空车簧载其中,所以弯矩的计算总体设计中又知半挂车载质量为,簧上整备质量为。
.所以均布载荷集度为图车架载荷示图.求支反力由平衡方程得.求剪力和弯矩并作剪力图和弯矩图把车架纵梁分为三段。
如图所示图纵梁分段受力示图当时剪力弯矩当时剪力弯矩当时剪力弯矩.变载面处的剪力和弯矩当时当时当时当时当时.求最大弯矩因为,所以当时,弯矩最大即,时,弯矩最大.求变矩为处的值当时作剪力弯矩图如图,所示图受力图图弯矩图强度验算实验表明,当车速约时,汽车在对称的垂直动载工况下,其最大弯矩约为静载荷下的.倍,同时,考虑到动载荷作用下,车架处于受疲劳应力状态,如取疲劳安全系数为,可求得动载荷下的最大弯矩可用下式来校核纵梁的弯曲强度式中纵梁的弯曲强度抗弯模量由于在设计中纵梁采用焊接工字梁,其截面如图所示图纵梁截面示图如图可知区域截面形状和截面特性,即抗弯截面系数为比较车架全长上受力分析可知最大受力可能发生在最大弯矩处或变截面处,求两点的受力值加以比较求出安全系数其中为材料的屈服应力,取其值为,所以综上所述车架发生最大受力时,静载安全系数不小于.,所以按上式求得的弯曲应力不超过纵梁材料的疲劳极限。
.车架扭转应力的计算受力分析简化设计计算,假设牵引横梁为根前悬架梁,共有七根主横梁,分别为前端横梁,工具箱横梁,三根方形横梁,根矩形横梁和后端横梁,间距分别为,。
