陳巍

摘 要 本文主要介紹了金杯之星微型卡車的車架結(jié)構(gòu)設(shè)計。包括車架的主要結(jié)構(gòu)，車架的縱梁、橫梁以及加強部件的連接方式、位置的確定以及車架在不同情況下的受力分析等等。

關(guān)鍵詞 車架 縱梁 橫梁 設(shè)計

中圖分類號：U463.32 文獻標識碼：A

貨車的車架作為整車的骨架，是整車的一個基礎(chǔ)載體，車上的絕大部分部件和總成都是通過它來固定其位置的，其不僅連接各個部件，還承受著來自于車內(nèi)外的各種載荷。

1車架結(jié)構(gòu)的選擇和確定

車架的基本形式有三種：邊梁式車架、中梁式車架和綜合式車架。由于邊梁式車架的普遍性和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，所以金杯之星就采用這種結(jié)構(gòu)，由兩個縱梁和九根不同形式的橫梁所組成，其優(yōu)點在便于安裝車身，貨箱和其它總成。（詳見圖1）

2車架的結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.1車架的寬度確定

車架的寬度是指左、右縱梁的外側(cè)腹面之間的寬度。通常情況下，車架的寬度是根據(jù)汽車的總體布置的參數(shù)來確定，它的寬度最大值受到前輪在最大轉(zhuǎn)角時的限制，最小值受到發(fā)動機及其連接件的外廓的限制，前后是否等寬則取決于整車在布局上結(jié)構(gòu)限制。

2.2車架縱梁結(jié)構(gòu)形式的確定

縱梁通常用低合金鋼板沖壓而成，斷面形狀一般為槽形，也有的做成Z字形或箱形斷面?？v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)。也有全長或僅中部及后部為等斷面的。為了使縱梁在每個斷面處的應(yīng)力接近，可改變斷面的形狀，高低等等，而槽形斷面則有比較好的抗彎強度，連接緊固方便，加工工藝性更好。

2.3車架橫梁結(jié)構(gòu)形式的確定

橫梁不僅是用來保證車架的扭轉(zhuǎn)剛度和承受縱向載荷，而且還可以支撐汽車上的主要部件。橫梁一般也采用鋼板沖壓成槽形，以增加車架的抗扭強度，橫梁也有設(shè)計成管梁形式。金杯之星采用了九根橫梁來連接左右縱梁，使車架圍成了一個框，能保證車架足夠的抗彎和抗扭。

2.4車架加強部件的布置和形式的確定

車架的加強部件主要是指加強板。在車架的前部，由于受到的彎曲、扭曲較小，一般不加加強板。而在車架中部，由于所受彎曲、扭曲最大，而且在此處還是水平方向彎曲最大的部位，因此加裝加強板。而加強板的形式應(yīng)和縱梁板形狀相同，緊緊貼合在縱梁板內(nèi)腹面上，以達到加強的作用。

2.5車架縱梁、橫梁、加強板之間連接形式的確定

（1）縱梁的腹板和橫梁相連接：這種連接的形式制造的工藝比較簡單，但剛度比較差。

（2）縱梁的腹板及任一翼面（上或下）和橫梁相連接：這種連接的形式應(yīng)用的比較多，因為它的制造工藝不復雜，連接的剛度也比前者好。

（3）縱梁的上下翼面同時與橫梁相連接：這種連接形式的剛性較好，橫梁和縱梁的上下翼面均有連接，可使整個車架的剛度明顯增加，但這種方式制造復雜。

2.6車架的承載受力分析

對于車架來說，必須要有足夠的強度保證，使它在各種復雜的受力使用情況下不受到破壞。因為汽車的受力情況復雜，其承載的載荷也是不盡相同，大致分為以下幾種：

（1）靜載荷：是指車架在汽車靜止時，減震器懸架以上的載荷，沒有任何的外力，即為車架、車身以及安裝在車架上的各個附屬件和總成的質(zhì)量以及有效載荷的總和，其中，有效載荷包括貨車所承載的貨物。

（2）動載荷：①斜對稱的動載荷：這種載荷是當汽車行駛在崎嶇不平的道路上產(chǎn)生的。這時汽車的前后幾個車輪有可能不在同一平面上，這樣會使車架連同車身一同傾斜，傾斜的程度與道路不平的程度以及車身、車架和懸架的剛度有關(guān)。②對稱的垂直動載荷：這種載荷是當汽車在平坦的道路上以比較高車速行駛時產(chǎn)生的。其動載荷的大小與垂直振動加速度有關(guān)，與作用在車架上的靜載荷及其分布有關(guān)，路面的作用力使車架承受對稱的垂直動載荷，而這種動載荷使車架產(chǎn)生彎曲變形。

（3）其他載荷：例如在汽車轉(zhuǎn)彎行駛時，向外的離心力將使車架受到側(cè)向力的作用；例如在汽車加速或制動時，慣性力會導致車架前后部載荷的重新分配；當一邊車輪遇到障礙時，還可能使整個車架扭曲成菱形。

綜上所述，車架結(jié)構(gòu)形式的選擇應(yīng)先滿足整車在布置上的要求以及生產(chǎn)加工的工藝水平和制造能力，這樣才能合理的選擇縱梁和橫梁的形式、結(jié)構(gòu)以及它們的連接方式等，最大程度上保證車架應(yīng)有的強度和剛度，達到設(shè)計及使用要求。

參考文獻

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