汽车车身结构_复习资料

1车身结构复习1.1汽车车身的定义汽车车身是是安装在汽车底盘、发动机上覆盖件的总称,是汽车驾驶员操纵汽车的乘座室，也是乘载货物和人员的载体。1.2汽车车身的发展历史a马车b厢形车c甲壳虫d船形e鱼形f楔形车身的结构与汽车的几个基本性能有着密切的关系：动力性、经济性、制动性、操纵稳定性、平顺性、通过性对车身结构的要求1、具有足够的刚度和强度足以承受各种载荷并保证使用寿命，保证安全性。2、车身布置合理、空气动力性能良好、造型美观。3、良好的工艺性。4、良好的密封性防雨、雪、风、尘等，保证空气、温度的舒适性。5、隔音、隔振、防腐蚀。1.4车身名词车身结构——不包括装置件(附件、内饰件等)的车身总成。通常指纵、横、垂直结构件及覆盖件焊接成的空间构架。白车身———在喷漆前的车身总成。包括安装的覆盖件（门、发动机罩和车前板制件以及行李箱盖等）但不包括附件和内饰件。车身装配总成——喷漆工序完成后，安装全部附件和内饰件。第二章车身结构的分类作用在车身上的力：(1)车身的自重、装载人员或货物的重力及其惯性力，还有空气阻力；(2)发动机、底盘各总成工作时通过其支承传递的力；(3)汽车行驶时通过轮胎、悬架传来的力。2.1车身壳体按照受力情况可分为：非承载式、承载式两种非承载式车身和承载式车身一般可按照有无刚性车架划分。车架就是支承车身的基础构件，一般称为底盘大梁架。一、车架的功用:车架是汽车各总成的安装基体，它将发动机、底盘和车身等总成连成一个整体，即将各总成组成为一辆完整的汽车。同时，车架还承受汽车各总成的质量和有效载荷，并承受汽车行驶时所产生的各种力和力矩，即车架要承受各种静载荷和动载荷，因此车架必须要有足够的强度和刚度。二、车架的分类1、边梁式（梯形）车架边梁式车架由位于右左两侧的两根纵梁和若干横梁构成，横梁和纵梁一般由16Mn合金钢板冲压而成，两种者之间采用铆接或焊接连接。2、周边式车架车架的特点：(1)车架的中部较平低，以降低汽车的重心，满足了高速轿车行驶稳定性和乘坐舒适的要求。(2)车架前端做得较窄，以允许转向轮有较大的偏转角度。(3)车架后端向上弯曲，保证了悬架变形时车轮的跳动空间3、中梁式（脊梁）车架优点：重量轻，重心低，行驶稳定性好，其结构使车轮跳动2空间比较大，便于采用独立悬架系统。车架刚度和强度较大，中梁还能对传动轴有防尘作用。缺点：但这种车架制造工艺复杂，精度要求高，使维护保养不方便。另外横梁是悬臂梁，弯矩大，易在根部处损坏。4、综合式（x形）车架车架前、后部是边梁式，而中部是中梁式，这种车架称为综合式车架（也称复合式车架）。它同时具有中梁式和边梁式车架的特点，可以提高扭转刚度。5、钢管式车架顾名思义，钢管式车架就是用很多钢管焊接成一个框架，再将零部件装在这个框架上。由于对钢管车车架进行局部加强十分容易（只须加焊钢管），在质量相等的情况下，往往可以得到比承载式车架更强的刚度，这也是很多跑车厂仍乐于用它的原因。三、对车架的要求：1有足够的强度。2有足够的弯曲刚度。3有适当的扭转刚度。4尽量减轻质量。2.2非承载式车身：即有刚性车架（又称底盘大梁架）的车身特点：车身本体悬置于车架上，通过弹簧或橡胶垫作柔性连接。发动机、传动系的一部分装置固定在车架上，车架通过前后悬架装置与车轮联接。非承载式结构类型优缺点：优点：（1）由于车架介于车身和路面之间，由地面和发动机传来的振动、冲击和噪声，被车架的质量和弹性连接元件减缓和吸收一部分，因此具有平稳的乘坐性能，而且厢内噪音低。（2）同时整车纵向刚度大，车架保护乘员和车身抵抗迎面的撞击作用。（3）车架和车身壳体分开制造，装配以车架为基准件，便于总装组织生产和改换车型。这类车身结构型式的缺点：整车质量大，整车高度大，门槛高，高速行驶稳定性较差；需要大型冲压设备和装焊胎具。非承载式轿车车身车前钣制件的特点非承载式轿车车身前部较薄弱，其车前钣制件通常不是焊接在车身结构件上，而是由外部覆盖零件和内部钣件焊合而成的空间结构。(货车的情况亦相同)2.3承载式车身结构特点是汽车没有车架，只是加强了车头，侧围，车尾，底板等部位，车身和底架共同组成了车身本体的刚性空间结构。整车以车身地板为发动机和底盘各总成的安装基础。在此种情况下，各种载荷全部由汽车车身承受。无独立车架，车身承担结构的全部载荷，车身负载通过悬架装置传给车轮。承载式车身结构型式的优缺点：优点：这种形式的车身具有较大的抗弯曲和抗扭转的刚度，质量小，汽车质心低，材料利用率较高，门槛低，车身室内可利用的空间大。装配简单，高速行驶稳定性较好。缺点：由于道路负载会通过悬架装置直接传给车身本体，因此减振隔噪音的性能差，地板离地面很近有防腐要求，适应性差，变更车型困难，车身维修困难。3全承载式客车车身骨架二、车身结构按材料分1、钢制车身：镀锌钢板、高强度钢板2、轻金属车身：铝合金、镁合金3、非金属车身：塑料、碳素纤维材料第三章车体结构汽车车身板壳按构建组成特点可分为车身骨架、覆盖件和结构加强件三个类型。车身骨架：按作用分为车体主体骨架（梁和柱）、加强板和附件固定件车身骨架作用：1）车身主体骨架是承载功能所要求设置的，支撑覆盖件的构件。在某些车身上(例如大客车)，结构件可能是一个完整的骨架。如前纵梁、前斜支梁、门槛、门柱、窗柱、门框上横梁、风窗框上下横梁等加强板和附件固定板2)加强用的，如发动机罩加强梁、大客车顶盖上的纵梁和底架周边的搁梁，在后悬架处底架上设置的加强横梁等。3)为安装附件而设置的非承载构件，如仪表板固定支架、顶盖上为安装顶窗而设置的框架等。骨架强度分配的原因——安全性、经济性上横梁——吸收上方碰撞能量下边梁——吸收对方车辆的撞击能量；防止与对方车辆车架的错位前纵梁——主要吸能部件车体主体骨架：按受力方向来分1、纵向受力元件是前纵梁及斜撑、地板边梁（门槛）、传动轴通道和顶盖及其边梁；2、横向受力元件是前围板，前部斜地板，前后座椅支撑梁，后壁(有些结构以后座靠背后面的对角斜撑代替后壁)，后横梁或后围板等，顶盖也是横向受力元件。3、高度方向的受力元件是前、中、后门立柱等。车体主体骨架结构：按用途分由三部分组成：1、封闭式的主体(供乘坐的车厢)而车厢部分主要承受分散在地板上的重力，如车体自身的重力、乘客重力和悬挂在门柱上的车门重力等等。2、敞开的前部(安置发动机的部位)3、大多数车身后部都有行李箱。第四章汽车前后板制件4.1车头即由前板制件各部分组成。汽车前板制件是指散热器框架和面罩、前翼子板、挡泥板、发动机罩及一些连接板等。1、在有车架的非承载式车身(如:越野车)，其车头板制件几乎全是与车身本体或车架用螺钉连接的。2、承载式轿车车身的车头一般除翼子板和发动机罩等外覆盖件是可拆卸的以外，其它部件与地板前框架的两根纵梁和一根横梁焊装在一起，形成内部刚性结构，并与车体的前围刚性连接，有时前翼子板也作成不可拆卸的，如此增加焊接部件，可提高车头刚度，4但维修性能较差。载货车头的结构型式1、托架式结构2．整体式结构3．翻转式结构(一)散热器面罩散热器面罩的功能是保护散热器不受冲击，并为散热器提供足够的通风面积。其外形必须满足造型要求，是汽车的重要装饰件。散热器面罩常用的材料有铜板、铝合金、塑料。塑料中常用的有ABS树酯、PP及聚丙烯等。ABS树酯散热器面罩具有质量轻、耐腐蚀，机械强度好、耐冲击的优点之外，还具有较好的尺寸稳定性和二次加工性(即电镀、涂料、粘结)可以采用塑料注射成型等高效率大量生产方式，尤其不象钢板冲压件那样受拉延深度、冲压圆角等限制，所以能充分满足造型的要求，且方便更换。为提高装饰效果，还可在表面进行花纹处理。散热器面罩是易损零件，可拆卸（二）、发动机盖a对发动机盖的主要要求是隔热隔音、自身质量轻、刚性强。b发动机盖的在结构上一般由外板和内板组成，中间夹以隔热材料，内板起到增强刚性的作用。c发动机盖开启时一般是向后翻转，也有小部分是向前翻转。向后翻转的发动机盖打开至预定角度，不应与前档风玻璃接触，应有一个约为10毫米的最小间距。d为防止在行驶由于振动自行开启，发动机盖前端要有保险锁钩锁止装置，锁止装置开关设置在车厢仪表板下面，当车门锁住时发动机盖也应同时锁住。发动机盖加强板、隔音棉隔音棉：外层为铝铂材料,中间为海绵层,底层为牛皮纸。特点是轻、防水、防火、防霉变、吸音效果好。发动机盖支撑种类：杆式、液压、气弹簧(三)翼子板翼子板包容车轮，防止泥水飞溅，并与其他外覆盖件组成车身外表面，应满足外观要求。结构设计时需校核车轮跳动到极限位置时是否与翼子板或轮罩相碰。(有些车的前翼子板用有一定弹性的塑性材料(例如塑料)做成。塑性材料具有缓冲性，比较安全。)翼子板的特点由于翼子板外形较复杂，设计时应仔细考虑其分块与工艺性、外观的关系。翼子板的连接平头车翼子板为了方便维修：采用螺钉连接4.2后板制件轿车后端板制件是由后翼子板、后围板、翼子板加强板、护板以及支撑板等组成一个刚性框架，固定在车身后端的地板上，形成行李箱。它们全部由焊接连接。后行李箱a行李箱也称后备箱，行李箱容积的大小衡量一款车携带行李或其他备用物品的能力（通常500——3000L)b具有密封、防水、防行李丢失的功能5行李箱盖1、行李箱盖和发动机罩一样，也是由外板和内加强板组成，前端悬挂在两个铰链上，后端用锁固定。2、为了保护行李，在关闭状态，整个行李箱盖的周边应该紧紧地压在行李箱框架的橡胶密封条上。3、当气温很低时，密封条会与箱口冻结在一起，打开行李箱盖时密封条可能从胶结面上被拉下来，所以必须在沿箱口两侧设有流水槽。后备箱盖开启方式：1.自动开关装置2.液压顶杆装置3.机械弹簧装置第五章车身驾驶舱功能：驾驶员及乘员的载体作用：1.足够的刚度和强度：支撑操作、乘坐和生存空间2.安装操纵行驶设备：风窗、仪表板、方向盘、后视镜等3.保证驾驶员及乘员的舒适性：座椅、空调、天窗、密封、减振等4.保证驾驶员及乘员的安全性：雨刮器、安全带、安全气囊、软化层等5.进出的方便性：车门及其附件驾驶舱的构成钣金件：前围总成、前风窗、A/B/C立柱、车门总成、侧围（后翼子板）总成、后围总成、后风窗、顶盖总成、地板总成5.1.1前围板位置：上部是前风窗下横梁，左右为A立柱，下部与前地板连接。要求：a要有足够的刚度和强度：保证驾驶员的前方生存空间b隔离发动机舱和驾驶舱：隔热、隔音、隔振c仪表板、空调等附件的安装：确定安装支架的位置d是空调管路、电线、拉杆、各个踏板、转向柱等的通道，保证密封对比车身其它部件而言，前围板装配最重要的工艺技术是密封和隔热，它的优劣往往反映了车辆运行的质量。5.1.2A、B、C柱；后风窗支柱A柱：作用：支撑前风窗玻璃，连接前围板总成、连接挡泥板总成、顶盖纵梁、门槛，固定前车门铰链要求：保证视野、刚度和强度B柱:作用：支撑顶盖纵梁、门槛，安装前车门锁扣，固定后车门铰链、安装安全带要求：刚度和强度、保证上下车方便性、保证视野C柱:作用：支撑顶盖纵梁、门槛，安装后车门锁扣，连接后地板、连接后行李箱总成要求：刚度和强度、保证视野后风窗支柱：作用：支撑顶盖纵梁、门槛，支撑后风窗、连接后地板、连接后行李箱总成要求：刚度和强度5.1.3车顶盖车顶盖是车厢顶部的盖板，与顶盖圈梁连接。要求：a为了安全，车顶盖应有一定的强度和刚度，防止翻车时侵占室内空间6b与前、后窗框及与支柱交界点平顺过渡，以求得最好的视觉感和最小的空气阻力。c顶盖内层敷设绝热衬垫材料，以阻止外界温度的传导及减少振动时噪声的传递。车顶盖的分类车顶盖通常分为固定式顶盖、敞篷式顶盖、可移动顶盖式顶盖三种5.1.4地板地板骨架总成,除了顶盖总成与其无关外,车身的前围、后围、ABC立柱都有连接关系要求：1、承受静、动载荷：足够的刚度、强度2、密封防尘、隔振、隔热、降噪5.2风窗玻璃前风窗对驾驶员和乘员的视野、安全和舒适等性能以及汽车的外形、空气阻力等都有较大影响。根据汽车的不同使用部位及要求，汽车安全玻璃可分为：夹层玻璃、钢化玻璃、明暗自动调节玻璃、单面透视玻璃5.3前风窗密封风窗玻璃与窗框竖边之间的连接方式：橡胶条嵌接式、直接粘接式5.3雨刮