低速载货汽车车架及悬架系统的设计095

低速载货汽车车架及悬架系统的设计
摘要：本课题结合生产实际，在农用运输车的基础上对低速载货汽车车架及悬架系统进行了设计。设计内容主要包括：参与总体设计；车架、悬架结构型式分析和主要参数的确定；车架、悬架结构设计。
整个设计过程遵循以下原则和技术标准：规范合理的型式和尺寸选择，结构和布置合理；保证整车良好的平顺性能。工作可靠，结构简单，装卸方便，便于维修、调整；尽量使用通用件，以便降低制造成本；在保证功能和强度的要求下，尽量减小整备质量。
低速载货汽车上用得比较广泛的是边梁式车架和非独立悬架，因为边梁式车架和非独立悬架结构简单，比较经济实用，便于维修和改装。考虑到车架和悬架在整车设计中的作用，首先进行了车架、悬架的总体设计，然后对车架、悬架结构进行了设计，最后对车架、悬架的结构进行了受力综合分析，在次基础上确定了它们的主要参数。

关键词： 低速货车；车架；悬架；设计

Design of the Frame and Suspension of Low Speed Truck
Abstract: This topic combined production with the actual and based on the agriculture transport vehicle foundation, the low speed truck frame and suspension system have been designed. The main content of the design include: the design of the participation system, analysis of the structure pattern of the frame and suspension and determination of the main parameter, design of the structure of the frame and suspension.
During the entire design process, the principles and the technical standards are followed: the reasonable pattern and the size, the structure and arrangement; the good smooth performance of the entire vehicle; with reliable work, simple structure, loading and unloading, advantageous for the service and the adjustment; as far as possible general parts, in order to reduce the cost of the production, the function and the intensity request are guaranteed, the quality is reduced as far as possible.
The side frame and non- independent suspension are used quite widely on the low speed truck, because the side frame and non- independent suspension structure are simple, economical and practical, advantageous for the service and the refit. Considered the function of the frame and suspension in the entire vehicle design, firstly that the whole of the frame and suspension system is carried on designing, then the structure of the frame and suspension have been carried on designing, finally the stress generalized analysis of the structure of the frame and suspension has been carried on, their main parameter has been determined in the inferior foundation.

Key words：Low Speed Truck; Frame; Suspension; design

目　录
1前言... 1
2 总体方案论证... 2
2．1 设计选型原则... 2
2．2 设计内容... 2
3 主要尺寸参数的选定... 3
3．1 外廓尺寸... 3
3．2 质量参数... 3
4 车架总成设计... 4
4．1 车架的结构设计... 4
4．2 车架的技术要求... 5
5 车架的设计计算... 6
5．1车架的计算... 6
5．2 车架载荷分析... 8
5．3 车架弯曲强度的计算... 8
5．4 车架扭转应力的计算... 11
6悬架的总成设计... 14
6．1悬架的设计要求... 14
6．2悬架的两种形式... 14
6．3悬架主要参数的确定... 17
6．4钢板弹簧的设计... 29
7结论.... 22
参 考 文 献... 23
致　谢... 24
附 录... 25

1前言
车架和悬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。汽车在复杂多边的行驶过程中，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。 
悬架是车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间的一切传力连接装置的总称。它的功用是把路面作用于车轮上的垂直反力（支撑力）、纵向反力（驱动力和制动力）和侧向反力以及这些反力所造成的力矩传递到车架（或承载式车身）上，以保证汽车的正常行驶。在进行设计时，要满足以下几点要求：
a．规范合理的型式和尺寸选择，结构和布置合理。
b．保证整车良好的平顺性能。
c．工作可靠，结构简单，装卸方便，便于维修、调整。
d．尽量使用通用件，以便降低制造成本。
e．在保证功能和强度的要求下，尽量减小整备质量。
f．其它有关产品技术规范和标准。 
目前，农用运输车不能满足“三农”市场需求，突出表现为一般产品生产能力过剩，技术水平低，质量和维修服务水平差，价格较高，而市场急需的高质量经济型产品不能满足需求。结合生产实际，在农用运输车基础上对低速载货汽车车架及悬架系统进行了设计。

2 总体方案论证
2.1 设计选型原则
2.1.1车架的设计方案
根据纵梁的结构特点，车架可分为以下几种方案：
a．周边式车架，用于中级以上的轿车；
b．X形车架，为一些轿车所采用；
c．梯形车架，梯形车架是由两根相互平行的纵梁和若干根横梁组成。其弯曲刚度较大，而当承受扭矩时，各部分同时产生弯曲和扭转。其优点是便于安装车身、车箱和布置其他总成，易于汽车的改装和变型，因此被广泛地用在载货汽车、越野汽车、特种车辆和用货车底盘改装的大客车上；
d．计量式车架；
e．综合式车架；
结合生产实际及设计要求，选用方案c。 
2.1.2 悬架的设计方案
a．前轮和后轮均采用非独立悬架；
b．前轮采用独立悬架，后轮采用非独立悬架；
c．前后轮均采用独立悬架；
非独立悬架的结构特点是，左右车轮用一根整体轴连接再经过悬架与车架（或车身）连接；独立悬架的结构特点是左右车轮通过各自的悬架与车架（车身）连接。
结合生产实际及设计要求，选用方案a。
由于是载货汽车，前后悬架均采用纵置半椭圆形钢板弹簧，当采用纵置钢板弹簧作弹性元件时，它兼起导向装置作用。缓冲块用来减轻车轴对车架（或车身）的直接冲撞，防止弹性元件产生过大的变形。装有横向稳定器的汽车，能减少转弯行驶时车身的侧倾角和横向角振动。 
2.1.3整体设计方案
综合上述两方案确定了整体设计方案：梯形车架和前后悬架均采用纵置半椭圆形钢板弹簧非独立悬架。
2．2 设计内容
a．参与总体设计；
b．车架、悬架结构型式分析和主要参数的确定；
c．车架、悬架结构设计。