大客车底盘

2024-07-29

大客车底盘（精选四篇）

大客车底盘篇1

关键词：城市客车底盘,车架,结构设计,强度校核

随着我国经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,人们对城市车辆提出了越来越高的使用要求。为满足人们对城市车辆的使用要求,现需开发具有城市车辆特点的客车专用底盘。在底盘的设计中,车架对底盘乃至整车的性能及安全性起着至关重要的作用,因此在设计车架时,不但要考虑各总成零部件的合理布置以及车辆的可靠性、工艺性和维修的方便性方面的要求,还要最大限度地满足车身对底盘车架的要求,以提高整车产品设计质量。

1. 设计要求

根据SX6112E三类城市大客车底盘总体设计的要求,在进行SX6112E车架设计时,我们必须满足以下要求。

1)驱动形式:4X2

2)发动机:后置

3)冷却系:水箱和中冷器横置装于车架右侧

4)前后悬架:前二后三双吊耳式钢板弹簧+减震器+横向稳定杆

5)前板簧前支架及其前吊耳不高出地面530mm(整车满载时)

2. 整车主要配置

3. 车架设计

3.1. 车架总体结构的确定

根据SX6112E三类城市客车底盘总体设计要求,确定其车架总成采用前、中、后三段搭接而成的半承载结构,并在车架纵梁外侧设计牛腿和前后支车点(见图1)。车架各段纵梁的确定:前段纵梁采用“Z”型梁结构(见图2);中段纵梁采用“[”型梁结构(见图3);后段纵梁采用采用“[”型梁并在后桥处压弯成复杂的“Ω”型结构(见图4)。另外,底盘总体设计要求车架总成各零部件采用自锁螺栓和螺母进行连接。

4. 车架总体尺寸的确定

4.1. 车架长度,宽度,高度的确定

4.1.1. 长度的确定Z6N2L

根据SX6112E三类城市大客车底盘总体设计要求,车架的总长度为10595mm;其中前悬长度为2040mm;轴距长度为5600mm;后悬长度为2955mm。

4.1.2. 宽度的确定

根据SX6112E三类城市大客车底盘总体设计布要求,前段车架宽度700mm;中段车架宽度由前部700mm过渡到后部780mm;后段车架宽度由前部780mm过渡到后部860mm。(具体见图1)

根据车身要求,车架的牛腿宽度按盘头尺寸确定(即按车身提供的侧围曲线确定)。(见下图5)

4.1.3. 高度的确定

根据SX6112E三类城市客车底盘总体设计要求,在整车满载状态下,前段车架上平面在前轴中心线处距离地面752mm(530+222=752);中段车架上平面距离地面530～560mm;后段车架上平面在后桥中心线处距离地面959mm(560+222+177=959);后段车架上平面在发动机安装区距离地面882mm(959-77=882)。(由图1易知)。

4.2. 横梁和牛腿的设计

在车架设计时,纵梁的设计首先应满足整车的强度要求,而合理的横梁设置则是保证车架具有足够扭转刚度的必要条件,同时,车架横梁往往又是底盘一些总成零件的安装基体,因此,在确定各横梁的位置前必须充分考虑到该车各总成零部件的布置情况。然后综合分析,进行合理的布局,以确保车架具有足够的强度和刚度,同时保证总成零部件拆装维修的方便性。

首先根据整车总体设计要求确定上车牛腿的位置,然后再确定底盘车架各横梁的位置,以便使整车骨架的门或窗立柱与车架的横梁和牛腿尽量形成一完整的闭环传力结构。

前段车架横梁的设计:根据装于前段车架上的转向系统,前悬挂系统,前拖钩以及前乘客门的要求,进行横梁设计。在车架的最前端设置两层横梁,其中上层横梁与车身前端的牛腿以及转向器支架连接,下层横梁的前端面焊接前拖钩。在前悬挂板簧的前后支架处各设置一横梁,其结构和位置需考虑前板簧销的拆装方便性。再根据前横向稳定杆的前支架安装要求,在其前支架处设置一横梁。

中段车架横梁的设计:由于储气筒和部分阀类布置于中段车架,同时考虑中乘客门的位置以及各种管路和软轴,线束的走向及固定,确定将中段车架横梁设计成结构简单的“[”型横梁结构(见图6)。

后段车架横梁的设计:由于发动机后置,为了保证发动机、变速器及传动系的安装要求,以及后悬挂系统,冷却系,进排气系,油箱,电瓶等的安装要求,同时满足车身外伸梁的布置要求,在后段车架的后悬挂前后支架处各设计一个横梁,其中后悬挂后支架处的横梁设计时,需考虑传动轴周围的空间和缓速器的安装和拆卸空间。一般在设计车架后段时,在车架后段发动机后悬挂处设计一弯横梁或框架梁,同时在车架后端设计一尾横梁。由于整车后悬短,发动机布置的又靠后,根据底盘总体设计要求,通过与发动机悬挂设计师和冷却系设计师的协商,将发动机后悬挂支架与弯横梁设计为一体(见图7),同时将固定水箱的后框架设计为闭环结构(见图8),即起到了尾横梁的作用,又可与上车骨架连接起到牛腿的作用,同时又可将膨胀水箱、转向油泵、柴油滤清器等附件安装其上。

车身牛腿的设计:根据车身要求,需在车架纵梁两侧设计与其连接的牛腿。由于车架结构所限,只能在纵梁外侧设置牛腿。为防止牛腿焊接时,对纵梁造成不必要的损害,先在纵梁的外侧增加牛腿连接板,然后将牛腿焊接其上。再在牛腿根部上平面加两块三角加强板和下平面增加加强扒角(见图9),以加大牛腿根部与纵梁的连接面,从而加强牛腿根部的连接强度。另外,牛腿位置应尽量靠近车架横梁,并与车身立柱形成闭环结构,以便力的合理传递。

4.3. 车架的连接

4.3.1. 车架中段与车架前段以和车架后段的连接

为了满足底盘总体设计提出的前、后悬挂以及其他各总成的安装要求,需将车架设计成前、中、后不等宽和不等高的三段搭接结构。为便于中段和前后段之间的连接,中段前部(宽度700mm)下翼面与前段后部(宽度700mm)上翼面上下搭接连接,同时腹面外侧采用带外翻边的连接板加强连接(见图10)。中段后部(宽度780mm)下翼面与后段前部(宽度780mm)采用与中段前部相同的连接方式(见图11)。前段纵梁采用“Z”型梁结构,以保证整车前轴处通道≥650 mm的要求,而中后纵梁采用“[”型梁结构。通过前中后三段的合理搭接连接,而设计出满足整车布置要求的车架结构。

4.3.2. 前段车架前门处纵梁的连接

为了在车架前段右侧前门区形成一个前门通道开口,现需将把前门处右侧的Z形纵梁断开,进行搭接(见图12)。

4.3.3. 前轴前、后的横梁及后桥前、后的横梁与纵梁和板簧支架的连接

由于前轴前、后的横梁及后桥前、后的横梁位置与前、后板簧支架的安装位置接近,为保证悬挂与车架之间力的合理传递,同时保证悬挂支架的安装不与横梁发生干涉,特将该处横梁的连接板加大,并与板簧支架连接在一起。如后簧前支架处横梁与纵梁的连接(见图13),其他板簧支架处的横梁也按此方式进行设计。

4.4 车架主要构件的材料及截面参数

5. 车架纵梁强度分析

对于半承载式大客车车身而言,车架纵梁是整个车身结构的基础承载部件,车架纵梁设计是大客车设计中至关重要的环节。大客车车架所承受的载荷比较复杂。除受前后悬挂支承力作用外,尚承受发动机,油箱,电瓶等部件载荷作用,承受乘员和座椅载荷作用,并承受前后围,左右侧围及顶棚载荷,地板及车架自重载荷的作用等。强度分析的任务是在以上载荷的作用下,求出纵梁任一截面所承受的弯矩,通过初步选定的纵梁截面形式,由弯矩和截面系数求出这一截面的应力,然后进行强度分析。

1)为了更加准确的对车架进行强度分析,现需做如下假设:

车架左右纵梁承受相同种类,相同位置的载荷作用,所有作用力均通过截面的弯心,即忽略不计局部扭矩的影响。

2)左右纵梁在材质上,结构上,支承上对称。

3)悬挂在车架上的各总成,按其实际位置,简化成若干集中力作用在车架上。

4)前后围,左右侧围及顶棚重量简化成作用在牛腿(或扁担梁)位置的集中力

5)在简化地板,座椅,乘员等载荷时,若地板直接车架接触车架,可以将这些载荷视为若干分段均布载荷作用在车架上。若地板铺设在扁担梁上通过扁担梁与车架接触,则可将地板,座椅,乘员等载荷简化成作用在扁担梁位置上的集中力。

6)当车架前后截面尺寸不变时,车架自重简化成均布载荷形式,否则,简化成分段局部载荷形式。

根据以上假设条件下,建立车架纵梁强度分析力学模型。然后编写计算机程序,进行计算机程序化处理。以下运用我公司与长安大学汽车系联合开发的《商用汽车性能模拟试验系统》,对车架进行强度分析。

由SX6112E整车总体布置图和底盘总布置图及整车和底盘的主要技术参数,可得知车架强度分析所需的参数。

6. 强度校核分析

运行《商用汽车性能模拟试验系统》对车架纵梁强度进行计算分析,由图14可得知一根纵梁的最大弯矩值及其所在位置:(14.2kN-m;8.40m)。若取:疲劳系数=1.40;动载荷系数=3.5则最大动载弯矩=69.5kN-m;最大动载处弯曲应力=297N/mm2。

显然,最大动载处弯曲应力(297N/mm2)≦材料最大许用应力(350)N/mm2,符合强度要求。

综合所述,SX6112E车架在结构上设计合理,其纵梁强度也满足使用要求。

参考文献

[1]余志生.汽车理论[M].第三版.北京:机械工业出版社,2004.

客车底盘异常振动与故障分析研究篇2

引言

作为机械发展方向最实用最重要的一部分，汽车行业的发展非常迅速，受到人们强烈的关注，对其性能和安全系数要求也越来越高，因此汽车技术的发展和改革是必然趋势。客车作为汽车行业中的主要成员，其安全性能受到广大群众的极度关注。底盘是汽车十分重要的部分，除了要承受外部的压力还要负责动力的传递，客车底盘的质量优劣关系到客车是否能正常使用。因此检修人员应高度重视汽车底盘已经存在或者潜在的故障，谨慎做好底盘的故障排查、诊断以及修理工作。

一、客车底盘异常振动主要故障

1、客车行驶方面的故障

客车行驶系主要由车桥、车架、车轮和悬架等构成，车桥通过车架与悬架连接，并通过轴承将车轮安装于车桥两边，车架是整车的装配基体，功能在于确保汽车能够按照驾驶员的行驶操作进行正常行驶[1]。在客车的行驶这一块，常见的故障部位包括轮胎动平衡、减震器、杆系连接处、前轮定位、驱动桥的齿轮和轴承等，主要故障在于车身容易横向倾斜、行使缺乏后劲、容易跑偏、轮胎磨损异常、行驶时出现不平顺感，主要表现在正常行驶时后桥噪声不同。客车行驶方面的问题可以通过观察客车行驶或者滑行来判断，如果行驶时客车的前轮轴承噪声不变，且保持车速以制动客车减小前轮轴承载负荷时噪声随之减弱，那么可以判断噪声是从前轮轴承产生的；如果客车滑行时减速器前轴承噪声异常，则可以判断故障出在后轴承。

2、客车传动装置故障

一般客车的传动装置包括发动机以及驱动车轮周围所有的传递装置，但是不同的配置，其传动装置的构成也不相同，比如部分轿车和装货汽车的传动装置主要包括离合器、手动变速器、万向传动装置和驱动桥等。另外，许多汽车的手动挡变速器以及离合器已经被自动挡取代。在检测客车的传动装置是哪个部位发生故障时，应对该部位进行直观的检查，先去除变速器的上盖，拆掉离合器的外壳打开客车后桥观察其内部情况，检查是否有内部磨损、齿轮的啮合度不够等问题，如发现传动抽变形弯曲，限用千分表进行准确测量避免判断有误；如发现传动系统有异常响动，在新车上就容易发现情况，在旧车上则应再尝试集中听诊方式。

3、客车转向系统故障

汽车转向系主要是由转向器、转向操纵机构、转向转动机构等构成，其主要功能是确保汽车必须按照驾驶员选定的方向行驶，目前情况下动力转向装置已经普遍应用于汽车底盘构造中[2]。如果发现汽车转向沉重，则应利用千斤顶将车身顶起来，左右前轮悬空离地，操控方向盘确定其转向功能是否正常，如果正常则检查是否是轮胎气不足，以及客车的悬挂系统有问题。转向的具体原因包括客车轮胎润滑不良、防尘罩损坏、转向传动机构发生变形、轮胎压力过低、左右前轮定位不准确、前轮轴承严重磨损、悬臂变形、转向调整损坏等等。如果发现转向盘摆动不规则则考虑是否是轮胎磨损程度不一或轮胎的压力不当导致的轮胎摆振不平衡、轴承损坏、左右前轮定位不准、转向器变形严重、拉杆球头磨损或损坏、转向机构间隙过大等等。

4、客车制动方面的故障

车制动系主要包括两套独立运行的制动系统，即驻车制动系和行车制动系统，这两套系统中各自拥有不同的制动传动机构和制动器，一般均配有制动防抱死系统，该系统的功能是控制汽车减速或使汽车停止行驶以确保汽车可靠驻停。制动方面的故障一般是指制动脚踏板过低，这类故障的主要原因是总泵皮碗损坏、液压系统有空气、油管接头处漏油以及分泵漏油等。

二、故障举例分析如何采取措施解决客车底盘振动故障

接下来以某一大型客车在行车过程中出现的三种故障为例，对这些故障进行分析，并找出其具体的解决方案。

1、客车传动装置影响下空调压缩机故障及其解决方法

此客车的空调器压缩机使用时间不长就不断地发生损坏现象，更换后还是如此。经过仔细检查后发现该客车的空调压缩器并不是独立运行的，它是在发动机皮带的带动下驱动压缩机进行运转的。但是压缩机位于发动机的右后侧，由于空间封闭而且狭小，空气非常的不流通，温度自然就会大大上升超过压缩机正常运行的温度要求，于是导致压缩机的频繁损坏。这里面的高温环境主要来自于发动机以及消声器的热源辐射，属于技术缺陷，需要对其设计进行整改。其解决方法是，首先在压缩机与发动机、消声器之间安装相应大小的隔热材料板，防止热源散发到空调压缩机周围。其次是调整好空调压缩机的安装位置，提高压缩机的制冷效果和循环。最后可以在发动机和压缩机的后盖和车身蒙皮打上通风孔，在纵方向和横方向所在平面上每间隔60mm上下左右全部增钻尽可能多的通风孔，孔的直径<10～<12 mm为宜，以促进空气流通速度和流通量，达到强制降温的目的，彻底改善空调压缩机的温度环境。

2、客车行驶方面的蓄电池组故障及其解决方法

此客车出故障的现象是：客车左后侧的暖风机在短时间内锈蚀严重、漆皮脱落。经过现场的仔细检查，分析出该暖风机的位置在客车蓄电池组下方，由于蓄电池组在客车振动过程破损，其内部电解质，即一种具有腐蚀性的酸液漏出来，造成了暖风机的托起现象。其解决方法是：客车售后技术服务人员修补、固定并移动蓄电池组的位置，在不影响其他装置的情况下放在客车的左后侧。

3、客车制动方面的内部零件固定故障及其解决方法

此客车出故障的现象是发动机一气缸捣缸，这个故障是发生在一次汽车常规检修后，在进行拆检后发现螺帽脱落和连杆螺栓均已损坏，原因是车辆维修过程中粗心的维修技术人员没有按照规定拧紧螺丝后加以锁止。此类故障的修复方法是：按照车厂对车辆的维修规定，及时地更换已经损坏了的各个零部件，并做到严格按照维修的标准和要求进行相应的固定和安装，同时还要加大维修之后的监督检验工作的力度，以确保客车的维修质量。

三、结语

经过一段时间的行驶之后汽车的底盘会逐渐出现各种故障，但是底盘发生故障的原因非常复杂，所以我们在分析客车底盘出现故障的时候尽量结合自己的实践经验。所以平时行驶客车的过程中就要留心观察，尤其是客车内部各个零部件损耗情况，客车司机应定期对底盘进行全面核查做到及时发现及时处理，提高客车的安全系数，从而全面保障司机以及乘客们人身财产安全。

参考文献

[1]陈文才.浅谈汽车底盘异响故障的诊断和排除[J].长沙铁道学院学报（社会科学版），2012，7（19）：48-50.

[2]孙志韬.汽车底盘机件技术状况与轮胎磨损[J].黑龙江科技信息，2013，9（26）：77.

轻量化:江淮客车底盘的高效新体验篇3

作为客车底盘市场领跑者, 江淮客车底盘营销公司率先在行业内推出了两款针对县域公交市场的7米级轻量化客车底盘新品——HFC6701K3YD3和HFC6703KY1F, 在继承了以往产品可靠、高效的基础上, 将燃油经济性提升到了一个新的高度, 继续强化了其在行业中的领先地位。

新推出的HFC6701K3YD3客车底盘是一款适合改装成7.3-7.5米的前、中开门县域城市公交底盘。与老款6701系列客车底盘相比, 该底盘采用了弯纵梁车架, 有效降低了车身高度, 提高了车辆行驶的稳定性, 且整车实现了二级踏步, 方便乘客上下车;前4后4的片簧结构悬架不仅具有良好的可靠性, 而且保证了乘坐舒适性;3300mm和3500mm两种轴距和YC4FA130-30和NQ120N两款发动机以及选装国四发动机, 使用户的选择面更宽。更重要的是, 通过采用轻量化设计, 新车型在保持原产品既有性能基础上, 将产品的整备质量降低了100多公斤, 燃油经济性得到进一步提升。

相比较而言, 在原HFC6703KYD3产品基础上改进的HFC6703KY1F, 则取得了更为显著的轻量化成果:通过对悬架、轮胎、车架等采用轻量化设计, 产品的整备质量较老款产品降低了近500公斤, 降幅达16%, 不仅大大提升了产品的燃油经济性, 同时产品成本也大幅降低, 使得产品的性价比优势更加突出。不仅如此, 通过巧妙的设计, 在不增加底板高度的同时, 新车型还改变了老款产品车架前端左右不对称和轮胎位置车架弯纵梁结构的设计, 采用前部直通式的车架结构, 扩大了车辆内部站立空间, 提高了运营效率。

汽车的轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。实验证明, 若汽车整车重量降低10%, 燃油效率可提高6%—8%;汽车整备质量每减少100公斤, 百公里油耗可降低0.3—0.6升。实际测算, 通过轻量化设计, 江淮HFC6701K3YD3和HFC6703KY1F两款底盘新品的百公里油耗分别较老款车型降低了0.8升和1.1升, 产品节油、高效的特点更加突出。

据江淮客车底盘市场部负责人介绍, 这两款轻量化底盘的推出得到了用户的高度评价和良好的市场反馈, 显示出广阔的市场前景。

大客车底盘篇4

底盘车架作为客车承载的重要基体, 支撑着发动机、离合器、变速器、转向器等簧上质量的有关部件, 并由悬架装置、前桥、后桥支承位于车轮之上。其结构承受着各种力和力矩, 受力非常复杂。车架结构的好坏及载荷分配是否合理直接决定客车结构设计成功与否。因此, 客车底盘车架结构分析具有重要研究价值。

本文以某6112 型客车为研究对象, 采用三维与有限元软件建模, 通过NASTRAN求解器, 分析车架在水平弯曲、极限弯扭、紧急制动、紧急转弯等四种典型工况下的刚度和强度, 并对该客车车身骨架结构进行了模态分析。得出车身不同工况的受力情况, 分析并提出改进建议, 为进一步优化提供理论参考。

1、基础理论

从结构力学的观点看, 车架结构是一个高次超静定的复杂空间壳系结构。作为承载式车架结构的主要承载件的汽车车架不仅要承受发动机、乘员的重量, 而且还要承受汽车行驶过程中所产生的各种力和力矩的作用。汽车在行驶过程中, 要经过水平弯曲、极限弯扭、紧急制动、急转弯等各种路面工况。

(1) 水平弯曲

匀速直线行驶时车身受载与静弯曲工况相同, 静弯曲工况计算主要是对客车满载状态下, 四轮着地时的结构静强度进行校核, 主要模拟客车在良好路面下匀速直线行驶时的应力分布和变形情况。满载静弯曲分析是车身结构处于正常静态受力状态时的工作状况, 在整体结构强度分析中最常见、最基础的分析部分, 可以比较全面地反映出车辆在一般工况下的应变与应力状态。

静态完全工况, 主要进行客车在静态满载时底盘车架的抗弯刚度和强度分析 (车身自重和载荷乘以2-2.5 倍的动载荷系数, 模拟客车在水平路面以较高车速行驶时的动载荷) 。

(2) 极限弯扭

客车行驶的路况较为复杂多变, 而其中扭曲路面对刚度与强度的要求最高。研究这类工况对客车刚度和强度的影响对于结构设计具有指导性的意义。当客车在扭曲路面行驶或一轮跳坑的时候, 车速很低, 所以在这样的工况下, 底架受到的动载荷随时间变化比较缓慢, 惯性载荷相对很小。因此, 这样的工况下, 客车的弯、扭特性可以视同静态。

静态扭转的分析结果可以反映出底架的实际强度。为了说明问题, 选择极端的工况——满载情况下一轮悬空来分析车辆的抗扭强度与刚度。通过左右悬空工况, 研究客车以相对低速通过凹凸不平路面时的抗弯扭强度和刚度, 其反应了车身结构的实际最大静态强度问题 (车身自重和载荷乘以1.2倍的动载荷系数) 。

(3) 紧急制动

客车紧急制动时, 由于客车的自重与载重较大, 地面制动力对车身会产生较大的惯性力, 车身在惯性力的作用下会产生较大的变形, 必须加以计算。

设定客车行驶时速为40km/h, 制动距离为8m, 则最大制动加速度为-7.72×103m/s2, 按此加速度在模型上施加整体所受的载荷及在制动方向上的作用力 (惯性力) 。即除了集中载荷同弯曲工况外, 在x方向上还要附加-0.7g的惯性力。

(4) 紧急转弯

急转弯工况主要考虑当客车以最大转向加速度0.4g转弯时, 惯性力对车身的影响。除了集中载荷同弯曲工况外, 在y方向上还要附加0.4g的离心力, 该工况下放松一侧y方向的位移约束作为约束条件。

2、研究实例

2.1 模型建立

利用UG软件进行车架零部件的CAD建模, 采用构件装配方法建立车架三维模型;通过UG输出接口, 将三维模型转化为igs格式, 结合前处理工具建立某6112 型客车底盘车架的有限元模型。由于底盘车架的纵梁、加强梁、横梁和横梁连接板均由薄板冲压成型, 为板壳结构, 在建立有限元模型时, 由壳体厚度中点构成的中曲面构成模型, 即采用壳单元来模拟。车架材料的杨氏模量为2.Lx105MPa, 泊松比0.3, 密度为7.85x103kg/m3。

发动机、变速箱、散热器与中冷器、油箱、蓄电池、空气滤清器、消声器及排气管、方向机、储气筒等部件在车架强度分析中视为刚体, 简化为一个质量点, 用Mass单元来模拟, 质量点与支架的连接采用梁单元来模拟。对于纵梁、加强梁、横梁之间的连接件铆钉, 采用梁单元来模拟, 因为铆钉在车架的变形中承受着剪切和拉压变形, 而梁单元可以真实地反映出铆钉的拉压和剪切变形。对焊接位置, 可采用节点对应耦合或主从耦合方式建立。

有限元分析过程中, 必须保证有足够的约束条件, 以消除车辆整体的刚性位移及求解车架上各点的位移和应力。

2.2 力学特性分析

客车行驶工况比较复杂, 与结构强度有直接关系的主要是弯曲工况和弯扭联合工况, “汽车产品定型可靠性行驶试验规程”规定:样车必须以一定车速, 在各种道路上行驶一定里程。典型路面主要包括高速道路、一般道路、弯道行驶, 行驶时会出现静弯曲、弯扭联合、紧急制动、紧急转弯等情况。计算分析时, 应对可能出现的各种工况均予以考虑, 这样才可能确定结构强度是否满足要求, 以进一步进行改进设计。

(1) 水平弯曲

最大应力出现在客车后空气弹簧支撑外伸粱与后段车架横梁连接处, 最大应力值为192.9Mpa。

(2) 极限弯扭

弯扭极限工况下, 客车后空气弹簧支撑外伸粱与后段车架横梁连接处出现最大应力值为195.2Mpa。

(3) 紧急制动

紧急制动工况下, 客车后空气弹簧支撑外伸粱与后段车架横梁连接处, 最大应力值为206.1Mpa。

(4) 紧急转弯

紧急转弯工况下, 最大应力出现在外伸梁总成根部最大应力值为221.8Mpa。

2.3 结构优化

在弯曲、扭转、制动及转弯工况下, 最大应力均出现在后悬架外伸梁总成根部, 最大应力值分别为192.9Mpa、195.2Mpa、206.1Mpa、221.8Mpa。上述四种工况分别考虑2、1.5、1.5、1.5 的安全系数, 此区域结构所用材料为510L, 屈服大于355Mpa, 其中弯曲工况下不满足强度要求。因此根据四种工况下外伸梁根部均出现较大应力集中的问题, 应对此区域进行加强。综合上诉分析结果考虑到客车动力总成后置, 后桥负荷较大, 选择在客车车架两侧外伸两处分别增加两块U型肋板用焊接的形式连接在外伸梁与后端车架的连接处以减少应力集中。

优化方案结果满足强度要求, 除外伸梁总成根部外, 其余部分应力值较小, 均满足强度要求。

3、结论

以某6112 型客车底盘车架为研究对象, 分析车架在水平弯曲、极限弯扭、紧急制动、急转弯等四种典型工况下的刚度和强度特性分析。

对客车底盘车架结构优化改进, 结果表明:该客车底盘车架的综合力学特性得到显著提高, 为进一步优化提供理论参考。

摘要：以某6112型客车底盘车架为研究对象, 采用仿真软件相结合的方式建模、求解, 分析车架在水平弯曲、极限弯扭、紧急制动、急转弯等四种典型工况下的刚度和强度, 并对其结构优化改进。结果表明, 该客车底盘车架的综合力学特性得到显著提高, 为进一步优化提供理论参考。

关键词：车架,刚度,强度,结构分析

参考文献

[1]谭继锦.汽车有限元法[M].北京:人民交通出版社, 2005.

[2]高云凯, 姜欣, 张荣荣.电动改装轿车车身结构优化设计分析[J].汽车工程, 2005 (01) .

[3]吴诰珪, 吴湘燕.客车车身有限元强度分析载荷条件的确定[J].机械工程学报, 1997 (05) .

[4]薛大维, 赵雨旸.客车车架有限元静力分析[J].哈尔滨工业大学学报, 2006, 38 (07) :1075-1078.

[5]高卫民, 王宏雁.汽车结构分析有限元法[J].汽车研究与开发, 2000, (06) :302-321.