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什么是车架

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天宇 发表于 2015-4-25 20:56:46 | 显示全部楼层 |阅读模式
非承载式车身和承载式车身是按照有无刚性车架里进行划分的,那么什么叫车架,是首先要弄清楚的问题。车架是跨接在汽车前后车桥上的框架式结构,是支承车身的基础构件,一般称为底盘大梁架。俗称大梁,是汽车的基体。一般由两根纵梁和几根横梁组成,经由悬挂系统装置﹑前桥﹑后桥支承在车轮上。车架必须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。车架的功用是支撑、连接汽车的各总成,使各总成保持相对正确的位置,并承受汽车内外的各种载荷。发动机、变速器、转向器及车身部分都固定其上,它除了承受静载荷外还要承受汽车行驶时产生的动载荷,因此车架必须要有足够的强度和刚度,以保证汽车在正常使用时受到各种应力下不会破坏和变形。
  • 车架作用及布置要求
      现代汽车绝大多数都具有作为整车骨架的车架。汽车绝大多数部件及总成都是通过车架来固定的,如发动机、传动系、悬架、转向系统、驾驶室、货箱和相关操作机构。车架起到支撑连接汽车各零部件的作用,并承受来自车内外的各种载荷。
车架的结构形式首先应满足汽车总布置的要求。汽车在复杂的行驶过程中,固定在车架上的各总成和部件之间不应该发生干涉。汽车在崎岖道路上行驶时,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;当一边车轮遇到障碍时,还可能使整个车架扭曲成菱形。这些变形将会改变安装在车架上的各部件之间的相对位置,从而影响其正常工作。因此,车架还应具有足够的强度和适当的刚度。为了提高汽车整车的轻量化水平,要求车架质量尽可能小。此外,车架应布置得离地面近一些,以使汽车重心降低,以利于提高汽车的行驶稳定性。这一点对于客车和轿车来说尤为重要。
  • 车架分类
车架目前根据结构形式不同,分为梯形车架、脊梁式车架、周边式车架及桁架式车架。

1、梯形车架
由两根纵梁和若干横梁组成。纵梁断面形状为槽形、Z字形或箱形等。纵梁在水平面内或纵向平面内可以做成弯曲的、等断面或变断面的。梯形车架因抗弯强度大,零件安装紧固、方便,在商用货车及部分客车上得到广泛应用。在乘用车上极少应用。

2、脊梁式车架
脊梁式车架只有一根位于中央且贯穿汽车前后的纵梁。纵梁断面形状可以是圆管形或箱形。脊梁式车架的车架质量小、强度、刚度较大,与独立悬架配合使用能提高汽车的通过能力。车架的制造精度要求高、保养维修困难是它的缺点。

3、周边式车架
车架中部加宽,不设横梁,其主要件常用封闭形断面。周边式车架因地板高度低、乘客舱容积大、结构简单、质量小、易于制造等原因,在排量大的乘用车上得到应用。

4、桁架式车架
桁架式车架由钢管组合焊接而成。具有刚度大、质量小的特点,但制造困难,主要用于赛车。此外,还有一些其他类型的车架。目前,在某些高级轿车上采用了一种ISR型车架。后部车架与前部车架用活动铰链连接,后驱动桥总成(主减速器、差速器)安装在后车架上,半轴与驱动车轮之间用万向节连接。后独立悬架连接在后车架上。这样,不仅由于独立悬架可使汽车获得良好的驾驶平顺性,而且活动铰链处的橡胶衬套也使整车获得一定的缓冲,从而进一步提高了汽车的驾驶平顺性。有的轿车为了减轻整车质量,尽量做到轻量化而采用了半车架。半车架就是在车身前部有一部分车架,发动机和前悬架安装在车架上,这样可使车身局部得到加强。部分轿车和一些大客车车取消了车架,而以车身兼起车架的作用,即将所有部件部件固定在车身上,所有的力也由车身来承受。这种车身称为承载式车身。

5、
边梁式车架
       边梁式车架由两根长纵梁及若干根短横梁铆接或焊接成形,纵梁主要承负弯曲载荷,一般采用具有较大抗弯强度的槽形钢梁。也有采用钢管,但多用于轻型车架上。一般纵梁中部受力最大,因此设计者一般将纵粱中部的截面高度加大,两端的截面高度逐渐减少,这样一来可使应力分布均匀,同时也减轻了重量。

  横梁有槽形、管形或口形,以保证车架的扭转刚度和抗弯强度。横梁还用以安装发动机、变速器、车身和燃油箱等。为适应不同的车型,横梁布置有多种型式,如为了提高车架的扭转刚度采用X型布置的横梁。边梁式结构简单,工艺要求低,制造容易,使用广泛。但由于粗壮的大梁纵贯全车,影响整车布置和空间利用率,大梁的横截面高度使车厢离地距离加大,乘客上下车不方便,另外重量也大,整车行驶经济性变差。这些缺点对小客车、轿车是缺点,对于越野车可能就是优点,因为越野车要求有很强的通过性,行驶崎岖路面时要有一定大的离地间隙,而非常颠簸的道路会令车体大幅扭动,只有带刚性车架的承载式车身结构才能抵御这种冲击力。因此越野车上普遍采用非承载式车身。

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