汽車車架知識(shí)概述

車架的類型:

(1)傳統(tǒng)式車架:采用非承載式車身，應(yīng)用于貨車、越野車等;

(2)承載式車身:主要用于轎車，承載式車身兼起車架作用 。

1.2車架的分類:

車架可以分為三類 :

1、邊梁式車架:邊梁式車架由兩根位于兩邊的縱梁和若干根橫梁組成，用鉚接法或焊接法將縱梁與橫梁連接成堅(jiān)固的剛性構(gòu)架。

中梁式車架：中梁式車架只有一根位于中央貫穿前后的縱梁，因此亦稱為脊梁式車架。

3、綜合式車架：車架前部是邊梁式，而后部是中梁式，這種車架稱為綜合式車架（也稱復(fù)合式車架）。它同時(shí)具有中梁式和邊梁式車架的特點(diǎn)。

1.3車架的發(fā)展：

二、車架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

車架在結(jié)構(gòu)布置上應(yīng)達(dá)到合理的目標(biāo)，何為合理？所謂的合理就是在滿足車架自身有足夠的強(qiáng)度、剛度的要求及整車布置要求的前提下，達(dá)到便于安裝和拆卸。車架結(jié)構(gòu)是否關(guān)鍵需要從兩方面分析，即車架自身關(guān)鍵結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度和底盤件輔助關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的功能。

1.車架結(jié)構(gòu)的受力：

要評(píng)價(jià)車架設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)的好壞，首先應(yīng)該清楚了解的是車輛在行駛時(shí)車架所要承受的各種不同的力。如果車架在某方面的韌性不佳，就算有再好的懸掛系統(tǒng)，也無(wú)法達(dá)到良好的操控表現(xiàn)。而車架在實(shí)際環(huán)境下要面對(duì)4種壓力。

a.負(fù)載彎曲：

部分汽車的懸掛重量，是由車架承受的，通過(guò)輪軸傳到地面。而這個(gè)壓力，主要會(huì)集中在軸距的中心點(diǎn)。因此車架底部的縱梁和橫梁一般都要求較強(qiáng)的強(qiáng)度。如下圖，利用CAE的分析手段來(lái)計(jì)算的車架彎曲剛度計(jì)算工況：

b. 非水平扭動(dòng)：

當(dāng)前后對(duì)角車輪遇到道路上的不平而滾動(dòng)，車架的梁柱便要承受這個(gè)縱向扭曲壓力,情況就好象要你將一塊塑料片扭曲成螺旋形一樣。

c．橫向彎曲：

所謂橫向彎曲，就是汽車在入彎時(shí)重量的慣性（即離心力）會(huì)使車身產(chǎn)生向彎外甩的傾向，而輪胎的抓著力會(huì)和路面形成反作用力，兩股相對(duì)的壓力將車架橫向扭曲。

d．水平菱形扭動(dòng)：

輛在行駛時(shí)，每個(gè)車輪因?yàn)槁访婧托旭偳闆r的不同，（路面的鋪設(shè)情況、凹凸起伏、障礙物及進(jìn)出彎角等等）每個(gè)車輪會(huì)承受不同的阻力和牽引力，這可以使車架在水平方向上產(chǎn)生推拉以至變形，這種情況就好象將一個(gè)長(zhǎng)方形拉扯成一個(gè)菱形一樣。

2.縱梁、橫梁及其聯(lián)接：

連接方式如下圖：

3.車架常用材料：

三、車架制造基礎(chǔ)知識(shí)

車架制造涉及整車四大工藝中的沖壓、焊接、涂裝、總成。

四、車架焊接概述

1、焊接及其本質(zhì)：

焊接是通過(guò)局部加熱或加壓，或兩者并用，并且用或不用填充材料，使分離的兩部分金屬形成原子間結(jié)合的一種加工方法。焊接兩大特點(diǎn)就是加熱、加壓。

2、焊接方法分類：

3、車架中常用焊接方法：

（1）CO2氣體保護(hù)焊：

CO2氣體保護(hù)電弧焊屬于氣體車架中常用焊接方法，利用外加氣體作為電弧介質(zhì)并保護(hù)電弧與焊接區(qū)的電弧焊方法。其適用于焊接低碳鋼及低合金鋼等黑色金屬。下圖為CO2氣體護(hù)焊的焊機(jī)。

優(yōu)點(diǎn)：：1 焊接生產(chǎn)率高；2 焊接成本低；3 焊接變形?。? 焊接質(zhì)量高；5 適用范圍廣；6 操作簡(jiǎn)單。

缺點(diǎn)： 1 飛濺率較大且表面成形較差； 2 很難用交流電源進(jìn)行焊接；3 抗風(fēng)能力差；

（2）點(diǎn) 焊：

棒狀銅電極壓緊后通電加熱，在工件之間形成橢球狀熔化核心，切斷電流冷卻結(jié)晶形成熔核。

點(diǎn)焊過(guò)程：

點(diǎn)焊需控制的工藝參數(shù)：焊接電流，電極壓力，焊接時(shí)間，電極頭端面直徑。

工藝特點(diǎn)： （1）操作簡(jiǎn)單； （ 2）生產(chǎn)效率高； （3）生產(chǎn)設(shè)備及維修復(fù)雜。

應(yīng)用范圍：適用于薄板焊接，在汽車制造業(yè)得到大量應(yīng)用。因車架鋼板較厚，應(yīng)用此種焊接不如車身廣泛。

4、焊接對(duì)車架的影響：

焊接過(guò)程中，由于被連接構(gòu)件局部受熱和焊后不均勻冷卻，將產(chǎn)生焊接殘余應(yīng)力和焊接變形。焊接應(yīng)力與變形對(duì)車架構(gòu)件的穩(wěn)定和疲勞強(qiáng)度均有顯著的影響，焊接殘余應(yīng)力高的可達(dá)到鋼材屈服點(diǎn)。

防止變形過(guò)大的方法：（1）設(shè)計(jì)應(yīng)考慮在保證安全的前提下減小焊縫的尺寸；（2）合理的坡口形狀；（3）對(duì)稱布置焊縫；（4）選擇合理的焊接順序等。

五、車架失效分析

1、車架失效分析定義：車架失效分析是在車架設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中對(duì)構(gòu)成車架的子系統(tǒng)、零件進(jìn)行分析，找出所有潛在的失效模式，并分析其可能的結(jié)果，從而預(yù)先采取必要措施，以提高產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性的一種系統(tǒng)化的活動(dòng)。