中置轴轿运车车架性能研究.pdf
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1、QICHEYANJIU汽车研究HEAVY TRUCK重型汽车11中置轴轿运车车架性能研究中置轴轿运车车架性能研究令胚料宽度为令胚料宽度为S,h=mS,运用材S,h=mS,运用材料力学基本公式,料力学基本公式,可以得出垂直弯曲可以得出垂直弯曲强度、水平弯曲强强度、水平弯曲强度、弯曲惯性距、度、弯曲惯性距、扭转截面系数计算扭转截面系数计算公式:公式:可知,当胚料可知,当胚料尺寸t和S一定时,尺寸t和S一定时,垂直弯曲强度随 m垂直弯曲强度随 m的增大而增大,当=0.75的增大而增大,当=0.75时达到最大,为 1.125,即时达到最大,为 1.125,即此时弯曲强度最高。纵梁设此时弯曲强度最高。纵
2、梁设计中,一般不选取此最大值。计中,一般不选取此最大值。因为 m 较大,在结构布置因为 m 较大,在结构布置上往往存在限制,同时翼缘上往往存在限制,同时翼缘宽度过小,必将导致水平弯宽度过小,必将导致水平弯曲强度过低,零件的连接紧曲强度过低,零件的连接紧固也会出现困难。固也会出现困难。此次仅比较车架纵梁此次仅比较车架纵梁断面 280808(mm)和断面 280808(mm)和266878(mm),由 于 两266878(mm),由 于 两者 m 相差不大,t 和 S 又相者 m 相差不大,t 和 S 又相同,故两者纵梁垂直弯曲强同,故两者纵梁垂直弯曲强度和水平弯曲强度及对 x 和度和水平弯曲强度
3、及对 x 和对 y 的弯曲惯性矩及扭转截面系数相对 y 的弯曲惯性矩及扭转截面系数相差不大,即纵梁的应力水平和纵梁的刚差不大,即纵梁的应力水平和纵梁的刚度相当,但车架的强度和刚度还需根据度相当,但车架的强度和刚度还需根据横梁的情况进行综合分析。横梁的情况进行综合分析。1.2 仿真分析1.2 仿真分析1.2.1 应力情况1.2.1 应力情况根据车架常规应力分析,得出两种根据车架常规应力分析,得出两种断面车架的应力分布见表 2 和表 3。断面车架的应力分布见表 2 和表 3。从应力分析结果来看,266mm、280mm 纵梁断面车架总体应力水平相当,266mm 断面纵梁应力略小于280mm 断面,横
4、梁应力略高于 280mm断面。1.2.2 弯曲刚度和扭转刚度对两种断面车架进行弯扭刚度分析,得到结果见表 4。266mm 断面车架相较于 280mm 断面车架,弯曲刚度下降 11.69%,扭转刚度变化很小。1.2.3 模态及振型分析两方案的模态及振型,得到模态结果见表 5。两方案各振型接近,平顺性着重关注指标一阶垂弯振型见图引言引言中置轴属于挂车的一种特殊类型。中置轴属于挂车的一种特殊类型。部分品牌的中置轴挂车货箱容积可以达部分品牌的中置轴挂车货箱容积可以达到 130m3,对于未来的快递甩挂运输绝对是一大优势。随着新能源轿车的大量普及,市场对中置轴轿运车的需求也在与日俱增,对中置轴轿运车的承载
5、性能也提出了新的要求。轿运车车架是中置轴轿运车关键的承载部位,车架的强度、刚度和疲劳寿命直接决定了轿运车的使用性能1。国内某 62 匹配空气悬架的中置轴轿运车架结构如图 1 所示。车架零部件包括左右纵梁、左右内加强板、车架前端大铸件、第一横梁总成、前兜梁总成、变速箱后横梁、传动轴横梁、空气悬架横梁及加强梁。整车设计输入见表1。图 1 某 62 中置轴轿运车车架结构表 1 整车设计输入特征参数道路情况高速公路,国道,一般道路常用车速(km/h)70-80,偶尔 80-90发动机怠速(rpm)550市场使用吨位(t)22.481 纵梁断面对车架性能影响1.1 理论分析某主机厂中置轴轿运车车架纵梁一
6、般都是从前到后的 C 型梁,根据槽型件简化计算,如图 2 所示。文文/黄甜芳 彭 凯 徐潇寒 刘 尧(东风商用车技术中心黄甜芳 彭 凯 徐潇寒 刘 尧(东风商用车技术中心)【摘 要摘 要】中置轴轿运车是一种用于轿车运输的专用车辆。中置轴轿运车相比较普通的轿运车而言底盘略低,上下】中置轴轿运车是一种用于轿车运输的专用车辆。中置轴轿运车相比较普通的轿运车而言底盘略低,上下装卸轿车便捷,转弯半径小,运输过程的安全性高,因而成为乘用车物流运输的主流车型。轿运车车架是中置轴轿装卸轿车便捷,转弯半径小,运输过程的安全性高,因而成为乘用车物流运输的主流车型。轿运车车架是中置轴轿运车关键的承载部位,车架的强度
7、、刚度和疲劳寿命直接决定了轿运车的使用性能。车架的轻量化能够提高车辆燃运车关键的承载部位,车架的强度、刚度和疲劳寿命直接决定了轿运车的使用性能。车架的轻量化能够提高车辆燃油经济性,达到节能减排的目的,同时轻量化还可节约成本,增加承载质量。因此,对轿运车车架的研究具有十分油经济性,达到节能减排的目的,同时轻量化还可节约成本,增加承载质量。因此,对轿运车车架的研究具有十分重要的意义。本文以中置轴轿运车车架为研究对象,分析计算了两种不同的纵梁断面及不同兜梁位置对中置轴轿运重要的意义。本文以中置轴轿运车车架为研究对象,分析计算了两种不同的纵梁断面及不同兜梁位置对中置轴轿运车影响。利用有限元分析软件 H
8、yberworks 对车架进行三维建模,首先得到车架的应力分布情况。其次分析了其车影响。利用有限元分析软件 Hyberworks 对车架进行三维建模,首先得到车架的应力分布情况。其次分析了其弯扭刚度性能,同时对车架进行了模态分析和频响分析,探索车架的振动特性,为避免车架共振提供理论依据,旨弯扭刚度性能,同时对车架进行了模态分析和频响分析,探索车架的振动特性,为避免车架共振提供理论依据,旨在对中置轴轿运车车架开发有所启发。在对中置轴轿运车车架开发有所启发。【关键词关键词】中置轴;车架;有限元中置轴;车架;有限元图 2 槽型件计算示意 S=h+2bS=h+2b表 3 280mm 纵梁断面应力表(单
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