毕业设计车架.docx
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毕业设计车架
毕业设计车架
篇一：
车架毕业设计
DA180低速汽车车架设计
摘要
汽车车架特别是重型汽车的车架，在使用中承受着沉重而又复杂的外力，容易引起各种形式的变形。
例如：
汽车的静负荷和动负荷能引起车架的垂直弯曲变形；汽车转弯时，会引起车架侧向弯曲变形；汽车在坑洼的路面上行驶，尤其是斜向过沟时，会引起车架的扭曲变形；拖带挂车猛起步时，会引起车架纵向拉伸变形；还有因局部受力而产生的局部变形等：
由于各种变形均会使车架出现一种内应力，当该内应力超过车架金属材料的应力极限时，车架就会损坏。
本文对车架的结构进行选择，基于DA180低速汽车车架所测得和收集到的相关数据，在忠实于结构主要力学特性的前提下，对车架结构进行了必要的简化。
运用所学材料力学等知识，然后对DA180的纵梁进行受力分析，校核其各个强度。
通过对计算数据与材料的强度数据进行对比，分析车架材料、形状、大小的可行性，找出了车架结构中需要改进的部位，对车架结构参数或材料进行优化设计，使车架不但符合强度要求，而且能减小其质量，从而减小汽车的簧上质量，进而达到节约燃料，提高燃油经济性。
并对车架进行了性能评价，探索汽车车架的结构优化方案。
关键词：
低速汽车车架强度计算
目录
1.1引言……………………………………………………………………………1
1.2车架的组成与功用……………………………………………………………2
1.3国内外研究动态及重要意义…………………………………………………3
1.4课题研究的内容………………………………………………………………5
第二章汽车车架的介绍…………………………………………………6
2.1汽车
车架的几种结构形式与特点……………………………………………6
2.2汽车车架的制造工艺与材料…………………………………………………7
第三章汽车车架的受载分析……………………………………………………8
第四章DA180低速汽车主要尺寸确定和计算............................10
（一）汽车轴距......................................................10
（二）车厢的布置....................................................10
（三）汽车的前悬后悬................................................10
（四）汽车的前后轮距................................................11
（五）汽车外廓尺寸..................................................12
（六）货车车头长度..................................................12
（七）车架材料选择..................................................12
第五章车架强度计算...............................................12
第五章车架强度计算...............................................12
（一）弯曲强度计算时的基本假设......................................12
（二）纵梁弯矩计算..................................................13
（三）纵梁截面特性计算..............................................16
（四）纵梁弯曲应力计算..............................................17
（五）车架刚度校核..................................................18
第六章结论与展望………………………………………………………………31
6.1总结……………………………………………………………………………31
6.2工作展望………………………………………………………………………32参考文献……………………………………………………………………………33致谢…………………………………………………………………………………35
第一章绪论
1.1引言
车架系统是汽车设计的重要部分，因为它们的好坏直接关系到汽车各个方面（操控、性能、安全、舒适）性能。
现代汽车绝大多数都具有作为整车骨架的车架。
汽车绝大多数部件和总成都是通过车架来固定其位置的，如发动机、传动系统、悬架、转向系统、驾驶室、货箱和有关操纵机构。
车架是支撑连接汽车的各零部件，并承受来自车内、外的各种载荷，所以在车辆总体设计中车架要有足够的强度和刚度，以使装在其上面的有关机构之间的相对位置在汽车行驶过程中保持不变并使车身的变形最小，车架的刚度不足会引起振动和噪声，也使汽车的乘坐舒适性、操纵稳定性及某些机件的可靠性下降。
过去对车辆车架的设计与计算主要考虑静强度。
当今，对车辆轻量化和降低成本的要求越来越高，于是对车架的结构形式设计有高的要求。
首先要满足汽车总布置的要求。
汽车在复杂多变的行驶过程中，固定在车架上的各总成和部件之间不应发生干涉。
汽车在崎岖不平的道路上行驶时，车架在载荷作用下可能产生扭转变形以及在纵向平面内的弯曲变形；车架布置的离地面近一些，以使汽车重心位置降低，有利于提高汽车的行驶稳定性[1]。
1.2车架的组成与功用
车架是一般由左右纵梁和4-6根横梁组成，是汽车的装配基体和承载基体，其功用是支承连接汽车的各总成或零部件，将它组成一个
完整的汽车。
同时，车架还承受来自车内外的各种载荷。
车架主要为货车、中型及以下的客车、中和高级轿车所采用。
为了车架完成上述功能，通常对车架有如下要求：
（1）要求有足够的强度，保证在各个复杂受力的情况下车架不受破坏。
要求有足够的疲劳强度以保证其有足够的可靠性与寿命，纵梁等主要零件在使用期内不应有严重变形和开裂。
（2）要求有足够的弯曲刚度。
保证汽车在各个复杂受力的使用条件下，安装在车架上的各总成不致因为车架的变形而早期损坏或失去正常的工作能力。
载货汽车车架的最大弯曲扰度通常应小于10mm。
（3）要求有适当的扭转刚度。
当汽车行驶于不平路面时，为了保证汽车对路面不平度的适应性，提高汽车的平顺性和通过能力，要求车架具有合适的扭转刚度。
但车架扭转刚度不宜过大，否则将使车架和悬架系统的载荷增大并使汽车轮胎的接地性变差，使通过性变坏。
通常在使用中其轴间扭角约为10°/m。
（4）要求尽量减轻质量。
在保证强度、刚度的前提下，车架的自身质量应尽可能小，以减小整车质量，因此，车架应按等强度的原则进行设计。
通常，要求车架的质量应小于整车装备质量的10%。
从被动安全性考虑，乘用车车架应具有易于吸收撞击能量的特点。
此外，车架设计还应考虑车型系列化及改装车等方面的要求[2][3]。
1.3国内外研究动态及重要意义
1.3.1国内外对汽车车架的研究[4][5][6][7][8]
据美国统计，因交变载荷引起机械结构疲劳断裂的事故占其失效破坏总数的95%，疲劳破坏的危险性表现在达到疲劳寿命时无明显先兆（显著变形）结构就会突然断裂解体。
为了保证安全，精确合理地确定使用寿命至关重要。
作为轻型载货汽车的重要组成部分，车架除了承受结构及载荷施加的静载荷外，还承受在不平路面行驶时由于振动和冲击产生的动载荷。
为了在预定寿命下对承受交变载荷的车架进行结构可靠性设计，必须对车架进行疲劳强度计算和寿命预测。
近年来，国内外学者对此进行了大量研究[9][10][11][12]，如：
（1）储佳章，王建一.学科交叉融合寿命定量设计——我国机械设计的当务之急[J]，中国机械工程.1998.11（9）：
1—2
（2）SridharSnkantan,ShekarYerrapalli,HamidKeshtkar.Durabilitydesignprocessfortruckbodystructures[J].InternationalJournalOfVehicleDesign.XX,23（1/2）:
95—108.
他将有限元分析与多体动力学相结合。
先建立车体结构的多体动力学模型，并根据中国路况得出的仿真路面谱作为输入，计算车体11个关键部位的载荷历程。
然后在车体有限元模型中计算了相应的应力影响因子。
同时根据车架材料的S—N曲线和车架本身的特点拟合了车架结构的S—N曲线。
最好，利用MSC—FATIGUE软件基于准静态应力法的疲劳分析技术，预测了车架结构的疲劳寿命。
另外，国内外对货车车架还进行了大量其他方面的研究[12][13][14][15][16]，
篇二：
装载机车架毕业设计
沈阳建筑大学建设学院毕业设计说明书
毕业论文题目LW30D轮式装载机车架及附件设计系别专业班级
学生姓名性别指导教师韩泽光职称
XX年5月20日
目录
第一章前言..............................................................1
第二章轮式装载机车架概述................................................3
2.1轮式装载机的车架.....................................................3
2.2国外轮式装载机发展现状及趋势.........................................3
2.2.1国外轮式装载机发展现状.............................................3
2.2.2国外轮式装载机的发展趋势...........................................4
2.3国内轮式装载机的发展现状及趋势.......................................5
2.3.1国内轮式装载机的发展现状...........................................5
2.3.2国内轮式装载机的发展趋势...........................................6
第三章轮式装载机车架的整体结构设计方案..................................7
3.1车架结构形式的选择...................................................7
3.1.1整体式车架.........................................................7
3.1.2铰接式车架.........................................................7
3.2车架的布置...........................................................8
3.2.1车架选择的论证....................................................10
3.2.2摆动桥............................................................11
3.3铰接点的选择........................................................11
3.3.1铰接点的结构选择..................................................12
3.3.2铰接式装载机最小转弯半径的确定....................................13
3.4前车架干涉分析......................................................15
第四章轮式装载机车架受力分析及强度校核计算.............................17
4.1铰接式车架的构造.....................................................17
4.2车架受力分析及铰销的强度校核.........................................18
第五章装载机轮胎的选择及注意事项.......................................22
5.1轮胎的类型和选用....................................................22
5.1.1轮胎的类型和花纹形式..............................................22
5.1.2轮胎的选用........................................................24
5.2新轮胎的使用注意事项................................................26
5.3正常使用注意事项....................................................26
第六章技术经济性分析...................................................28
第七章结论.............................................................30
参考文献................................................................31
致谢....................................................................32附录一中文译文
附录二外文资料
摘要
轮式装载机是一种较大型的以装卸散装物料为主的工程机械，适用性很广，是一种效率较高的工程机械。
而车架是整个机械的基础，机械的所有零，部件都直接或间接地安装在车架上，故车架部分的设计很重要。
本论文主要是对LW20D铰接轮式装载机的车架总体设计。
通过查阅资料、毕业实习以及实地考察实习对车架总体设计有了明确的了解。
本设计首先选定车架的整体结构，即铰接式车架，这种形式转向系统简单可靠，而且转弯半径小。
前后车架的构造是由两根纵梁和若干横梁焊接组成，纵梁和横梁之间用铆接或焊接。
然后选择前后车架连接的铰销形式，经论证分析最终选择球铰式，可使铰销受力情况得到好转，同时，由于球铰式具有一定的调心功能，因此，可增大上，下铰销的距离，从而减小铰销的受力。
接着确定车架的最小转弯半径、最大转向角及摆动桥。
最后分别对车架在最大插入力工况和最大崛起力工况时的受力分析以及铰销的强度校核。
设计主要是通过对LW20D轮式装载机车架的整体结构设计。
经分析、设计、校核，本设计完全符合设计要求。
在达到设计要求的同时本设计的最大转向角大于目前某些厂家的同型号产品，从而在作业时有更好的灵活性和经济性。
关键词：
铰销；车架；铰接点
Abstract
Wheelloaderisalargerbulkmaterialsinloadingandunloadingofengineeringmachinery,wideapplicability,isahigherefficiencyofmechanicalengineering.Andthewholemachineframeisbased,machinerypartsareallzero,directlyorindirectly,installedintheframeonthepartoftheframedesignisveryimportant.ThispaperismainlytoLW20Dhingedframeoftheoveralldesignofthewheelloader.Thefoundationofthecaristhewholemachine,thehavingsofthemachinezeroandthepartsesarealldirectlyorindirectlyinstalledonthecar.
Throughthedataaccess,graduationpracticeandinternshipforinvestigationhasclearoveralldesignframe.Thisdesignisfirstselecttheoverallstructureoftheframe,i.e.,theformhasframesystemissimple,reliable,andturningradius.Framestructureisaroundbytwolongitudinalbeamwelding,andseveralbetweenrivettingandbeamswithoffsetorwelding.Thenselectthehingepinframeconnectionbeforethefinalform,demonstrationanalysis,canchooseballjointstogetbetterforcehingepin,andatthesametime,becausetheballjointsofcertaintype,therefore,canincreasecardiacfunctioninthedistance,hingepinhingepin,thusreducestress.Thendeterminetheframeofturningradius,maximumminimumsteeringAngleandswingingbridge.Finally,intheframeofinsertingforceconditionandmaximumforcewhentheriseofstressanalysisandintensityofthehingepin.
DesignismainlybasedonthewholeLW20Dheavy-tonnageloaderframestructuredesign.Throughanalysis,design,checking,thisdesigncompletelymeetthedesignrequirements.TomeetthedesignrequirementsinthedesignandthebiggeststeeringAnglethancurrentmodelsofsomemanufacturersproducts,thushasbetterinoperationflexibilityandefficiency.
Keyword:
Hingepin；Car；Jiaopointofcontact
篇三：
毕业设计车架文献综述
编程辅助车架纵梁设计文献综述
摘要：
本文介绍了有限元法设计车架的大致过程，发现其中的不足，提出利用经典力学的方法为有限元分析建立模型，运用编程辅助车架纵梁设计对有限元设计法进行改善。
并介绍了车架相关的知识和纵梁的受力状况。
关键词：
编程、车架、纵梁、有限元法、经典力学。
Abstract:
Thisarticledescribesthedesignofthefiniteelementmethodgenerallyframetheprocessandfoundthatthelackofclassicalmechanicsusingthemethodproposedforthefiniteelementanalysistomodelthedesignusingaprogramsupportingframerailsonthefiniteelementmethodtoimprovethedesign.Andintroducedtheframerailsoftherelevantknowledgeandpracticinghandcondition.Keywords:
Programming,frame,rails,finiteelementmethod,classicalmechanics1引言
无论重型、中型、或轻型载货汽车，吉普车或大型客车，都有车架总成[1]，只有部分小面包车和小轿车，其车架是与底盘和车身连在一起的，没有独立的车架总成，但是前后地板总成或副车架总成，也起到车架总成的作用。
所以，车架的设计在汽车的设计中是必不可少的。
车架是汽车的基础，其结构尺寸也最大，汽车上的其他几大总成都是装于车架总成之上，所以车架总成既是一个承载构件，又是一个传力构件。
发动机总成直接装于车架的前端或后端。
发动机的扭矩通过离合器、变速箱和传动轴传给后桥或前桥，驱动汽车前进或后退，这种前进的动力和承载力都是通过前后钢板弹簧支架传递给车架总成的。
驾驶室总成、转向机总车、车厢总成都是直接装于车架上大客车的车身及面包车、吉普车和部分小轿车的车身都是直接装于车架之上。
所以车架承受了来自汽车各部分总成传递的力[2]和地面传递的力，受力比较复杂，车架的设计也就很复杂，车架设计的好坏直接关系到整车的性能和质量[3]，为了简化繁琐的设计计算过程，我们可以将计算机技术应用到车架的设计中，利用计算机快速计算的技术优势，减小设计工作量，缩短设计周期，使车架设计更加简便快捷，从而减小研发成本。
2车架设计的发展趋势
为适应不同用途汽车的总布置需要，车架结构形式区别很大，种类复杂多样。
在整车布置允许的条件下，应尽
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