汽车构造（下册） 第4版 课件 第21章 车架与承载式车身.pptx

第21章车架与承载式车身

现代汽车绝大多数都具有作为整车骨架的车架,车架是整个汽车的基体。车架的功用是支承连接汽车的各零部件,并承受来自车内外的各种载荷。汽车绝大多数部件和总成都是通过车架来固定其位置的,如发动机、传动系统、悬架、转向系统、驾驶室、货箱和有关操纵机构。第21章车架与承载式车身车架的结构形式首先应满足汽车总布置的要求。汽车在复杂多变的行驶过程中,固定在车架上的各总成和部件之间不应发生干涉。汽车在崎岖不平的道路上行驶时,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,以使汽车重心位置降低,有利于提高汽车的行驶稳定性。这一点对轿车和客车来说尤为重要。目前,汽车车架的结构形式主要是边梁式,还有中梁式等其他形式。其中,以边梁式车架应用最广泛。现代许多轿车和大客车上没有车架,其车架的功能由轿车车身或大客车车身骨架承担,故称其为承载式车身。

第一节车架

21.1车架边梁式车架由两根位于两边的纵梁和若干根横梁组成,用铆接法或焊接法将纵梁与横梁连接成坚固的刚性构架。纵梁通常用低合金钢板冲压而成,断面形状一般为槽形,也有的做成Z形或箱形。根据汽车形式不同和结构布置的要求,纵梁可以在水平面内或纵向平面内做成弯曲的,以及等断面或非等断面的。横梁不仅用来保证车架的扭转刚度和承受纵向载荷,而且还可以支承汽车上的主要部件。通常货车有5或6根横梁,有时会更多。边梁式车架的结构特点是便于安装驾驶室、车厢及一些特种装备和布置其他总成,有利于改装变型车和发展多品种汽车,因此被广泛用在货车和大多数特种汽车上。图21-1a所示为载货汽车车架总成,它主要由两根纵梁和8根横梁铆接而成。

21.1车架纵梁6为槽形不等高断面梁,由于其中部受到的弯曲力矩最大,故中部断面高度最大,由此向两端断面高度逐渐减小。这样,可使应力分布较均匀,同时又减小了质量。在左右纵梁上各有100多个装置用孔,用以安装转向器、钢板弹簧、燃油箱、储气罐、蓄电池等的支架。横梁一般也用钢板冲压成槽形,为增强车架的抗扭强度,有时采用管形或箱形断面的横梁。该汽车的前横梁3上装置散热器,横梁4作为发动机的前悬置支座。由于该车是长头汽车,发动机位置应尽可能低些,以改善驾驶人的视野,因此横梁4制成下凹形。在横梁7的上面装置驾驶室的后悬置,在其下面装置传动轴中间轴承支架。由于传动轴安装位置的需要,横梁7做成拱形,其余横梁都做成简单的直槽形。后横梁12上装有拖带挂车用的拖钩部件13,因后横梁要承受拖钩传来的很大的作用力,故用角撑加强。图21-1a)车架总成1—保险杠2—挂钩3—前横梁4—发动机前悬置横梁5—发动机后悬置右(左)支架和横梁6—纵梁7—驾驶室后悬置横梁8—第四横梁9—后钢板弹簧前支架横梁10—后钢板弹簧后支架横梁11—角撑横梁组件12—后横梁13—拖钩部件14—蓄电池托架15—螺母16、19—衬套17—弹簧18—拖钩20—锁块21—锁扣

21.1车架某些越野汽车在车架纵梁前端两侧装有加长梁,以便在加长梁前端安装绞盘装置和专用的保险杠。在未装有加长梁的纵梁上,其前端两侧备有一组冲孔,以便需要加装绞盘等装置时,可以紧固左、右加长梁。有些汽车车架为加强纵梁和横梁的连接,并使车架具有较大的刚度,用钢板制成的盖板焊在或铆在连接处。在货车车架的前端、轿车车架的前后两端,有横梁式的缓冲件——保险杠。当汽车在纵向突然受到障碍物的冲撞时,它可以保护车身、翼子板和散热器,使之不受损坏。对于轿车来说,保险杠同时还起着装饰的作用。货车车架前端还装有简单的挂钩2(图21-1a),以便汽车发生故障或陷入地面下时,可以用其他车辆拖拽出它。图21-1a)车架总成1—保险杠2—挂钩3—前横梁4—发动机前悬置横梁5—发动机后悬置右(左)支架和横梁6—纵梁7—驾驶室后悬置横梁8—第四横梁9—后钢板弹簧前支架横梁10—后钢板弹簧后支架横梁11—角撑横梁组件12—后横梁13—拖钩部件14—蓄电池托架15—螺母16、19—衬套17—弹簧18—拖钩20—锁块21—锁扣

21.1车架有时货车和部分大型客车要拖带挂车,故应有与挂车的车架相连接的拖钩部件13,安装在车架后横梁中部。该汽车的拖钩部件构造如图21-1b所示。拖钩18的尾部支承在两个衬套16与19上。在两个衬套的凸缘间装有弹簧17,而在拖钩尾部的端部旋有螺母15,并用开口销锁住。弹簧17用以缓和汽车行驶时所受到的冲击力,此冲击力可能由主车传到挂车,