汽车车架分类及区别

工程车价值工程科2010年08月车架设计规范培训教程欧曼技术中心马东炜2010年12月第一部分前言第三部分欧曼车架设计规范目录第二部分重型车车架设计基础前言首先感谢大家来学习车架设计规范，还要感谢设计规范的编制者王述明王工，本文还借用了董晓东董工的车架培训材料，在此表示感谢。其次车架是一个非常重要的零部件，对车来说比人的脊柱还重要，车上的所有东西都是安装在车架上，所以车架设计首先要保证可靠性，其次在保证可靠性的前提下尽可能进行轻量化设计。最后车架设计好坏不仅和车架设计人员有关，更需要系统工程师的支持，在此代表整车所对各系统多年来的支持表示感谢。第一部分前言第三部分欧曼车架设计规范目录第四部分模块化合协同设计第五部分新材料、新工艺应用第二部分重型车车架设计基础第六部分工作心得1、沟通能力（双赢互助关系的建立）2、市场研究能力3、结构设计能力4、模块化设计5、创新能力1、车架设计主管的能力要求2.：沟通能力车架设计规范培训教程1、要了解各系统主管的性格和行为习惯；2、要习惯看各系统安装图；3、要了解各系统的配置和安装细节；4、车架是汽车所有零部件的载体，要整体协调各个零部件的安装；5、协调中存在系统干涉问题，要协调解决好各系统的关系，协调的的主要原则如下；满足整车和各系统功能要求小的让大的软的让硬的非模块化的让模块化的3：市场调研能力车架设计规范培训教程1、要掌控自己的产品；熟知的车架结构、强度、熟知车架上每一个孔的用处熟知车架的优缺点熟知对上装的要求，尤其是副车架的设计要求具有处理市场问题的能力，可以找到根本问题，解决并提升2、要熟知竞争对手的产品，尤其要对竞争对手的改进具有敏感性；要时刻关注竞争对手的改进；要分析竞争对手改进的原动力，及时判定我们是否要进行改进4：结构设计能力车架设计规范培训教程4.2、熟练掌握设计规范；Q-FTA032-2009汽车车架总成技术条件是设计、生产、验收的强制性文件4.1、严格执行车架设计企业标准；设计规范是一个指导性规范，但里面凝结了很多设计经验，设计指导性很强。违反设计归规范设计会造成很大的设计风险违反设计规范设计可能会造成工艺无法支持车架设计规范培训教程4.3、车架基础知识；4.3.1、概念：汽车的基体，一般由两根纵梁和几根横梁组成，经由悬挂装置﹑前桥﹑后桥支承在车轮上。具有足够的强度和刚度以承受汽车的载荷和从车轮传来的冲击。4.3.2、欧曼车架结构：LadderChassis(梯形车架)，梯形车架还有一个更为人熟知的名称—阵式车架，是最早出现的车架形式。顾名思义，梯形车架的样子就好像一条平躺着的梯子由两条纵向的主粱(longitudinalsidemember)，结合许多大小(粗细)不同的副横梁(crossmember)所构成的，有些情况还会加上斜梁(crossbraces)作巩固。直到上世纪60年代，它仍然被大部分汽车所采用。随着不同形式的车架设计的诞生，梯形车架应用到一般小轿车上的情况越来越罕见，除了专门的越野车，如Jimmy、Landcrusier或者Trooper等，现在只有商用车才使用梯形车架。车架设计规范培训教程4.3.3、典型的梯形车架；图例1.管状横梁2.纵梁3.加强梁4.元宝梁5.槽形梁6.背靠背梁7.鞍座连接板8.飞机梁9.后尾梁还有前横梁和左右托架，在403子组车架设计规范培训教程4.3.4、欧曼车架类型；序号结构形式横梁形式分类适用范围1前寛后窄槽型梁梯形梁牵引车2前后等宽槽型梁梯形梁新5系、9系、6系和9-自卸车、平板车3前后等宽鸭嘴梁梯形梁3、5系自卸车、平板车车架设计规范培训教程4.3.5、车架设计结构原则等宽度车架结构优先等高度车架结构优先1.车架工艺简单。2.设备投入少，成本低。3.不存在折弯部分的变形应力。4.纵梁腹板不存在斜面，无需设计特殊的连接支架。5.生产效率高。1.车架工艺简单。2.设备投入少，成本低。平台统一原则1.同一平台车型采用同一种车架结构。满足使用要求和长期规划原则1选择车架结构一定要满足车辆使用要求2、满足产品的长期规划车架设计规范培训教程4.3.6、横梁与纵梁连接方式的选择1.铆接不易脱落装配效率高2.螺栓连接预紧力大便于拆卸和上装改装3.焊接刚性车架使用，一般在大型汽车矿用上使用，普通运输车辆主车架不采用。4.拉铆国外汽车普遍采用拉铆方式连接。注：螺栓连接时，螺栓最好有内向外穿，螺母位于车架外侧。优点如下：1.管线走向顺畅2.避免螺栓磨穿线束3.可以保证达到预期的扭矩。车架设计规范培训教程4.3.7、拉铆介绍拉铆不同于传统的拉铆工艺，拉铆钉最终不会被拉断，拉铆设备与压铆设备相似，也采用液压原理，因而现有液压站、液压管在采用拉铆工艺时可继续延用。拉铆工艺同现压铆工艺一样，对工艺条件（环境）无明显特殊要求。而且，拉铆紧固件对被铆孔的公差要求与现有压铆工艺相同，如φ12mm压铆钉所需的铆孔为φ13mm，φ12mm拉铆紧固件所需的孔径也为φ13mm。这样若将现压铆工艺改为该拉铆工艺，产品图样不需做任何改动.压铆在压紧力，抗剪切能力，抗疲劳能力均优于现在采用的压铆和螺栓连接，随着市场竞争的进一步发展，拉铆技术在国产车架上也会尽快使用。车架设计规范培训教程4.3.8、拉铆介绍车架设计规范培训教程4.3.9、车架横梁的种类横梁形式槽形鸭嘴背靠背槽型形拱形圆形方形车架设计规范培训教程4.3.10、横梁的布置1.车架最前端开口处，必须布置扭转刚度大的横梁（我们采用槽型前横梁，403子组，管梁（CAE分析可取消）和前横梁结合）2.在前轴后端约1米左右，6*4设置元宝梁，8*4设置托架梁。3.在后板簧支架处，必须设置横梁。4.在油箱或电瓶箱处，尽量设置横梁。5.后桥处横梁，需有足够的刚度和强度（自卸汽车需特别加强）。6.自卸汽车因路况差，举升时扭转刚度需求较大，横梁和横梁之间的距离为800-1200之间7、公路运输用平板和牵引车需要设计为柔性车架，同时因降重和降成本要求，保证车架所需钢度前提下横梁间距尽可能大。车架设计规范培训教程元宝梁的和托架梁设计及安装元宝梁的设计原则元宝梁和托架梁为车架的保险丝，频繁受力。故优先使用冲压件，由于超载越来越严重，自卸车的元宝梁已从单纯的冲压件改为冲压拼焊件。元宝梁布置在车架因安装发动机和变速箱无空间布置横梁的位置。一般为前1轴后方1米左右，6*4称为元宝梁，8*4称为托架梁。4.3.11、元宝梁和托架梁设计及安装（在悬架子组）5：模块化设计能力车架设计规范培训教程1、欧曼现有的编号规则，从车架型号上得不到任何模块化的信息，不仅新设计人员无法得到已设计车架的信息，资深的设计人员也不容易区分车架资源。5.1、车架名称规范化；2、务必对车架的名称给予规范，尽可能的从名称中的到更多的信息，使不同的设计人员都能尽快的找的可通用的车架信息，避免重复设计车架。3、自卸汽车车架名称设计已进行规范化。右下图是对9系自卸车架的搜索结果序号位数编号含义备注1第一位Z自卸汽车字母2第二位99系数字66系55系33系3第三位88*4数字78*266*456*244*24第四位1车架数字2左纵梁总成3ETX、2280前横梁、左右托架4H2前横梁、左右托架5H4前横梁5第五位SH2\H3(2490)字母U2280V2200WH46第六位1国二、国三数字2国四5.2自卸汽车车架名称编制规则车架设计规范培训教程5.3.车架品种的模块化通则1.一副车架可以承载所有总成的混合搭配如：发动机、变速箱、前轴、后桥、悬架。2.如车架总成无法通用，则力求使车架纵梁通用。3.如车架纵梁无法通用，则力求使纵梁上的孔位模块化，做到通用。4.横梁通用，力求横梁品种尽可能少。5.车架附件尽可能通用如：与副车架的连接板、鞍座制成板等。6.悬架横梁附近，变速箱后部第一根横梁前部和后悬为三大功能区域,务必保证模块统一，一经定义不得更改。各种发动机各种变速箱各种后桥各种后桥各种悬架各种悬架各种车架连接件各种悬架各种悬架各种车架连接件车架设计规范培训教程5.4.车架品种的系列化在车架通用化的前提下，使车架系列化。目标：1.在只轴距变化，且无需增加横梁时，车架不增减一孔。2.在只轴距变化，且需增加横梁，车架只增加横梁用孔。车架设计规范培训教程5.5.车架横梁的系列化9系6X4国三10升12升，加寛车架1325128002052统一为新状态管梁，注意标准件，6系6X4国三10升12升，加寛车架1325728089008新出管梁，注意标准件，纵梁焊母取消9系8X4国三10升12升，加寛车架国二12升，加寛车架1131328060008统一为新状态，注意安装位置和标准件6系8X4不变--------------不变尽可能的减少横梁的种类，在日常工作中随时做模块化工作，下面是我们在做潍柴多楔带工作时，把以前十几种管梁统一为四种，这四种管梁同时可以拓展使用到处康明斯发动机以外的所有发动机使用车架设计规范培训教程5.6.车架模块化定义模块化定义的时间：1、在新系列车型开始设计时，必须对模块进行定义，定义后的模块未经重新定义不得更改。2、旧的模块化定义不能满足设计改进需求时，必须提出模块化更改申请，并提出新的模块化定义，在新的模块化定义为经批准，不得随意调整车架孔位。模块化定义的范围：1、总体布置对功能件进行统一的模块化布置，经总布置评审后固化到设计文件中。2、根据总布置确认的模块化方案，对车架的功能孔位进行定义。6：创新能力车架设计规范培训教程1.5.1要对标杆厂家车架结构变化具有敏感性1.5.2要对标杆厂家车架材料变化具有敏感性1.5.3要对车架的轻量化技术具有敏感性1.5.4要对国家法律、法规和行业规范变化具有敏感性1.5.5要对新材料、新工艺在车架上的应用具有敏感性第一部分前言第三部分欧曼车架设计规范目录第二部分重型车车架设计基础车架设计规范培训教程1、车架设计基本要求（禁止性规定、必须严格执行）1、图纸上尺寸标注必须和实际一致，绝不允许存在标注尺寸与实际不符合的情况2、必须先更改图样在更改尺寸3、不相信任何一张外来图纸，装配验证时必须先验证外来图纸的正确性2、车架设计进一步的要求（非禁止性规定，看个人对自己要求）1、知道不同车辆类型对车架的不同要求2、熟悉管辖车架的资源3、不断地总结设计经验，保持对市场问题的敏感性，可以举一反三4、注意更改对售后服务的影响4、全面的更改相关零部件车架设计规范培训教程3、标注整车上用笛卡尔直角坐标系（右手坐标系）X轴以前轮中心为分界，前负后正；Y轴以汽车对称中心为分界，左负右正；Z轴以地板下表面或纵梁上表面为分界，上正下负。车架坐标系同整车：X向以前轮中心为分界，画出零线，前负后正，等间隔线为标注基准，1X=100mm；Y向以汽车对称中心为分界，左负右正，图纸不标正负；Z向图纸仅标尺寸，不标正负，可以上下翼面为标注基准。3.1、标注基准车架设计规范培训教程3.2、纵梁总成的标注基础车架坐标系同整车：X向以前轮中心为分界，画出零线，等间隔线为标注基准，不标正负，前负后正；Y向以汽车左纵梁腹板为基准，不得以纵梁其他部分为基准；Z向应以车架上翼面为标注基准，为标注方便车架上下翼面均可做标注基准，但系列孔位必须以单一翼面为标注基准（如发动机前后悬置孔必须以同一翼面为标注基准进行标注）。错误标注示例车架设计规范培训教程3.3、车架标注适用标准尺寸标注应按国标准标：GB/T4458.5-2003《机械制图尺寸公差与配合注法》、GB/T1184-1996《形状和位置公差未注公差值》、GB/T1804-2000《一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差》等要求进行规范标注。3.4、配合尺寸标注1）标注总成件所含部件或零件的位置关系尺寸即定位尺寸2）标注零件与零件之间、零件与部件之间、部件与部件之间的配合公差3）标注总成件在上级总成件中的安装尺寸和外廓尺寸4）依据产品加工、装配所要求的配合要求进行合理地标注车架设计规范培训教程3.5、基本尺寸标注1）非配合尺寸、单一孔