厢式货车副车架设计

2023年12月12日发(作者：双龙爱腾)

厢式货车副车架设计

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厢式货车副车架设计

2明水邮电通信设备厂焦儒振

[■耍]详蛔舟培了静态分析计算的方法t对厢式赁丰斟丰皋的主要构件——斟丰皋甥L粱蕊

措j|进行了设计计算.氟逮了设计要点,截面足寸选择,强度计算方法.

主量词:厢式货车刑车架设计=,

tr*I:do—fsta—ticaa～ignand

computeforsiderallandCI~

glst~tsectiondimensionselectionandstrengthcomputemethodweJ-erelated-

KeywordsTransportv”,Auxiliaryframe,Design

1前言

剐车架是厢式改装车的主要部件,处于

车厢与主车架之间旨在确保底盘主车架载

荷的均匀分布,并增加主车架的强度和刚度. 探入了解酣车架的承载特性及其与主车架承

蓑分配情况是副车架结构设计,设进和优化

的基础.随着计算机辅助设计及有限元法的

广泛应用,动态设计计算日益显得重要.但由

于条件的限制,动态设计计算的准确性和可

靠性尚显不足,而且大部分厢式车改装厂还

难以进行动态设计计算,因此.静态计算仍然

是基本的设计计算手段.本文用静态计算的

方法对厢式货车副车架的主要构件——副车

架纵粟(简称副纵粱)及横粱进行设计计算并

予以讨论分析.

2翻车集设计

2.1副纵粱设计

&11副纵粱设计要点

a.对具有较高质心位置及载质量较大的

厢式车一般采用槽形通长式副纵粱.截面如

图1.

b.制造材料应具有良好的焊接性和机

械性能,一般要求抗拉强度a,~370N/mm.

屈服极限,≥240N/ram.,延伸率以≥20.

啊1剐纵粱藏面

c.翼缘宽度应与主车 架纵粱(简称主纵粱)翼缘

宽度相同.不宜大于主纵

粱翼缘宽度.

d.副纵粱截面尺寸确

定后,要分别对副纵粱和

主纵粱进行强度计算,并

根据其惯性矩,抗弯截面

系数分配弯矩.

2.1.2副纵粱截面尺寸选择

副纵粱翼缘宽度应与主纵粱翼缘宽

度相同,板材厚度}≥4ram.因此,副纵粱截

面尺寸选择主要是确定鹿板高度H.

鹿板高度取决于副纵粱承受弯矩的能力

及结构上的需要.国外汽车生产厂家均在汽

车改装指导书中提出槽形副纵粱截面的最小

尺寸,供改装时选择采用,如”依维柯汽车改

装指南”中给出的槽形副纵粱截面最小尺寸

如表1.

根据我厂多年设计生产的经验,副纵粱

截面最小尺寸如表2.一

2.1.3副纵粱强度计算

2.1.3.1强度计算 根据主,副纵粱受力特点,一般只需计算

.孽

墓

1997?3专用池车SpecialPurposeVehicle?15?

弯曲应力,因其剪应力较小,可略去不计.

表1依雏柯改装车副纵梁截面最小尺寸

酎纵粱截面

车辆级别抗弯截面系数尺寸

Ⅳ,mT【LH,8,”mm

3～7t1600680,50,4

7.9～1[】{26000100,50,5

11～33t46000120,60,6

剐纵粱截面

车载质量抗弯截面系数尺寸

1,mmH,B,,mm

5t以下250008550,4

5～8t3900O120,70,5

8～10t56000120,70,6

副纵粱采用U形夹紧螺栓与主纵粱紧

密连接,因此可采用两种材料组合粱弯曲时

弯矩的计算方法计算主,哥j纵粱动载荷下的 摄大弯矩MM—及其弯曲应力,.

M～一?

M～一?

=—

Hi

j

Mla~

一

Mla~,

=

式中:E.,E——主,副纵粱材料的弹性模量

.,——主,副纵粱截面惯性矩

朋.——车架动载荷下的最大弯矩

——

主,副纵粱抗弯截面系数

一的计算方法,在”邮政车副车架设

计”一文中有详细介绍(见本刊1.996年第1

期).

根据上面的计算,若满足<一及

<(一,.分别为主剐纵粱材料的疲

劳极限),则所选副纵粱截面尺寸是合理的.

否则,应重新选取副纵梁截面尺寸,即对主, 副纵梁承受弯矩进行重新分配.

2.1.3.2临界弯曲应力校核

当副纵粱变形时,上下翼缘分别受到压

缩和拉伸作用而使翼缘断裂.因此,通过以上

计算确定副纵粱截面尺寸后,应按薄板理论

计算其临界弯曲应力口,并使<.否则,

应重新选择副纵粱截面尺寸.

E,t,0

一0『=【言j

式中:——泊松比,取一0.3

一

般来说,在选定酎纵粱材料厚度t的

情况下,副纵粱翼缘的最大宽度应满足B≤

16t.

2.2横粱设计

2.2.1横粱设计要点

a制造材料要求与副纵粱制造材料要求

相同.

b.横粱数目及横粱截面尺寸要根据载

质量及受力情况确定.

c.尽可能选取同样的横粱间距.这样可

使纵粱各段的扭矩相同,也有利于承受弯曲 载荷.

d.尽可能选取相同的横粱截面尺寸.这

样可使各横粱刚性一致,协调承载.

2.2Z横粱截面尺寸选择

横粱截面形状有多种形式,如图2,其宽

度B一般取45～50mm;高度不仅要满足

强度要求,而且要考虑结构上的要求一般在

80～100ram;材料厚度t在2.5～4mm.横粱

的截面形状可以用板材折弯,也可使用轧镧

型钢,但必须避免出现裂纹,缺口等缺陷.

占

一

田2擅喜I截面类型

2.2.3横粱强度计算

横粱与剐纵粱相互垂直焊接或螺接在一

16?.蕾懦|I厢成货车l9革毒设计

起,形成框式结构横粱的两端与货厢骨架侧

围焊接或螺接,用以承受货厢的重量.视横梁

为固定于副纵粱上的悬臂粱,最大弯矩在横

粱与副纵梁腹板的连接处.为了计算方便,假 设如下,

a.横粱等距均布在副纵粱上;

b.载质量均布在每一横梁上;

c.货厢质量均布在每一横粱的两端.

横粱受力简化如图3.图中4,B为横粱

与剐纵粱腹板的连接点.

,zG

1/2

IIII{IIII

sIJA占

r.

田3横粱受力简田

A处的弯矩肘为:

G

百I+一+

式中:工——磺粱长度

L——横梁悬臂长

——

横梁载荷中心点388’25O0.700O0105DO01820851l177542140

3结束语

a.由于结构的需要或为避免与其他构件

至的距离发生干涉,游梁无法实现等距均布时,应计算

闻距最大处的横梁强度,其承受的货厢质量

及计算载荷可按每一横梁所分担的车架长度

计算.

b.由于普遍超载运行现象,因此,在副

车架设计时应予以充分考虑.

c.建议汽车底盘生产厂编制改装指导

书,为汽车改装厂家提供上装指导.

(收稿:1997—06—04责任编辑:张全寿)

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