汽車結(jié)構(gòu)-白車身知識(shí).doc

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1、1車身結(jié)構(gòu)：1.1車身分類：一般來(lái)講，比較明確而又合理的分類形式是從結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)觀點(diǎn)出發(fā)，按車身承載型式來(lái)分，可將車身分為：非承載式、半承載式和承載式三大類：1.非承載式（有車架式）一般，貨車（除微型貨車）、大客車、專用汽車及大部分高級(jí)轎車上都裝有單獨(dú)的車架，車身上的載荷主要由車架來(lái)承擔(dān)，但車身仍在一定程度上承受由車架彎曲和扭轉(zhuǎn)變形所引起的載荷。2.半承載式半承載式是一種過度型的結(jié)構(gòu)，車身下部仍保留有車架，不過它的強(qiáng)度和剛度要低于非承載式的車架，一般將它稱之為底架。它之所以被命名為半承載式是出于以下考慮：讓車身也分擔(dān)部分載荷，以此來(lái)減輕車架的自重力。這種結(jié)構(gòu)型式主要體現(xiàn)

2、在大客車上。3.承載式（無(wú)車架式）承載式車身無(wú)車架，車身的強(qiáng)度和剛度通常主要由車身下部來(lái)予以保證，一般中低檔轎車車身屬于承載式車身。以S11車身為例，如下圖所示：（少圖）最新可編輯word文檔其前端由兩根前縱梁、前圍板，輪罩形成一剛性較強(qiáng)的框架；車身中部、后部由左、右側(cè)圍（包括頂梁、門檻梁、A柱、B柱、C柱等）和地板、頂蓋及后備門框等構(gòu)成的盒形結(jié)構(gòu)隨著立體交叉道路和高速公路的普及，轎車車速不斷增高，在轎車輕量化的同時(shí)，還必須從保護(hù)乘員人身安全的角度出發(fā)來(lái)仔細(xì)研究車身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。一般車身結(jié)構(gòu)分為剛性結(jié)構(gòu)和彈性結(jié)構(gòu)，如果在車身前部和后部均為彈性結(jié)構(gòu)而中部為剛性結(jié)構(gòu)的情況下

3、，就能確保乘員安全。所以，在車身開發(fā)的前期階段，CAE分析尤為重要。1.2車身結(jié)構(gòu)：車身總體尺寸和形狀以及承載的結(jié)構(gòu)型式確定后，即可著手進(jìn)行細(xì)致的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)車體結(jié)構(gòu)大致按以下步驟進(jìn)行：1）確定整個(gè)車體應(yīng)由哪些主要的和次要的構(gòu)件組成，使其成為一個(gè)連續(xù)的完整的受力系統(tǒng)；確定主要桿件采取怎樣的截面型式－閉式的或開式的。2）確定如何構(gòu)成這樣的截面，截面與其他部件的配合關(guān)系，密封或外形的要求，殼體上內(nèi)外裝飾板或壓條的固定方法以及組成截面的各部分的制造方法及其裝配方法等。3）對(duì)各個(gè)截面的初步方案制定以后，可以繪制由一個(gè)截面過渡到另一個(gè)截面的草圖，桿件連接結(jié)構(gòu)草圖以及與此

4、同時(shí)所形成的外覆蓋件（殼體、蒙皮）草圖。4）最新可編輯word文檔將車體分成幾個(gè)分總成，例如S11可以分為四門兩蓋、底板、發(fā)動(dòng)機(jī)艙、側(cè)圍、頂蓋、后圍等；按分總成著手劃分殼體進(jìn)行分快，并在主要的大型沖壓件間的接縫處劃線和注明連接型式，以便與制造部門進(jìn)行商榷。1）同時(shí)進(jìn)行應(yīng)力分析計(jì)算。2）進(jìn)行詳細(xì)的主圖板設(shè)計(jì)，并畫出零件圖。車身骨架設(shè)計(jì)應(yīng)滿足車身剛度和強(qiáng)度的要求。剛度不足，將會(huì)引起車身的門框、窗框、發(fā)動(dòng)機(jī)艙口及行李箱口的變形，車門卡死；低剛度必然伴有低的固有振動(dòng)頻率，易發(fā)生結(jié)構(gòu)共振和聲響，并削弱結(jié)構(gòu)接頭的連接強(qiáng)度；此外，還會(huì)影響安裝在底架上底總成底相對(duì)位置。而強(qiáng)度不夠則將

5、引起構(gòu)件出現(xiàn)裂紋和疲勞斷裂。在進(jìn)行上述具體設(shè)計(jì)前，首先要了解對(duì)車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求以及如何實(shí)現(xiàn)這些要求，在技術(shù)還是不太成熟時(shí)期可以借鑒別的車型上的積累的經(jīng)驗(yàn)，下面以S11為例分段介紹。一：桿件的設(shè)計(jì)：在設(shè)計(jì)車身時(shí)，都要認(rèn)真考慮桿件的設(shè)置。骨架桿件可分為三類：1）功能所要求設(shè)置的，如門柱（A、B、C）柱、窗柱、門檻、門框上橫梁等、2）加強(qiáng)用的，如懸置處設(shè)置的加強(qiáng)板，門、蓋鉸鏈處的加強(qiáng)板，鎖扣處的加強(qiáng)板等。3）為安裝附件而設(shè)置的非承載件，如頂蓋上為安裝天窗而設(shè)置的框架等。最新可編輯word文檔顯然，1）、2）類是車身的主要承載件，應(yīng)有足夠的剛度和強(qiáng)度，并構(gòu)成一個(gè)連續(xù)完整的受

6、力系統(tǒng)。S11車身為承載式轎車車身，其骨架見下圖（車門后面介紹），車體骨架結(jié)構(gòu)分為車身下部總成1、側(cè)圍總成2及頂蓋部分3等。7516324如圖S11車身骨架圖1－車身骨架下部總成2－側(cè)圍總成3－頂蓋部分4－發(fā)動(dòng)機(jī)艙總成5－前底板總成6－后底板總成7－后圍板總成最新可編輯word文檔車體的縱向受力元件為前、后縱梁（在發(fā)動(dòng)機(jī)艙及后底板總成里）、門檻（側(cè)圍總成及底板總成里）、側(cè)圍上部等，縱向受力元件是前擋板（發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)）、前后底板橫梁、頂蓋橫梁、后圍板等。車身下部總成又可分為發(fā)動(dòng)機(jī)艙、前、后底板、后圍板等四塊，其中發(fā)動(dòng)機(jī)艙主要由前縱梁、前圍板、輪罩等組成，這部分承受比較大的

7、集中力，如發(fā)動(dòng)機(jī)、散熱器、發(fā)動(dòng)機(jī)罩及前減震器的支撐反力等，而底板部分主要承受分散在底板上的力，如車體自身重力、乘客重力、車門重力等；以及承受油箱、備胎和行李的集中重力等，因此，車體結(jié)構(gòu)中易出現(xiàn)載荷分配不均衡和剛度不適應(yīng)載荷要求的情況，這將影響系統(tǒng)的總變形。現(xiàn)在的發(fā)展趨勢(shì)是擴(kuò)大車身光照部分的總面積，所以必然要減小腰線以上支柱的截面；考慮到提高空氣動(dòng)力性能的要求，前風(fēng)窗支柱后傾角更大了；因此，為加強(qiáng)支柱，出來(lái)采用閉口截面外，在風(fēng)窗支柱和車體前圍側(cè)板之間采用了上面與風(fēng)擋柱連接，下面與側(cè)板連接的加強(qiáng)板；此外，還必須通過儀表板支架和風(fēng)窗上橫梁加強(qiáng)左右支柱的橫向