汽车结构白车身知识.docx

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1车身结构:
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一般来讲,比较明确而又合理的分类形式是从结构和设计观点动身,按车身承载型式来分,可将车身分为:非承载式,半承载式和承载式三大类:
(有车架式)
一般,货车(除微型货车),大客车,第1页
1车身结构:
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一般来讲,比较明确而又合理的分类形式是从结构和设计观点动身,按车身承载型式来分,可将车身分为:非承载式,半承载式和承载式三大类:
(有车架式)
一般,货车(除微型货车),大客车,专用汽车和大部分高级轿车上都装有单独的车架,车身上的载荷主要由车架来担当,但车身仍在肯定程度上承受由车架弯曲和扭转变形所引起的载荷。

半承载式是一种过度型的结构,车身下部仍保留有车架,不过它的强度和刚度要低于非承载式的车架,一般将它称之为底架。它之所以被命名为半承载式是出于以下考虑:让车身也分担部分载荷,以此来减轻车架的自重力。这种结构型式主要体现在大客车上。
(无车架式)
承载式车身无车架,车身的强度和刚度通常主要由车身下部来予以保证,一般中低档轿车车身属于承载式车身。以S11车身为例,如下图所示:(少图)
其前端由两根前纵梁,前围板,轮罩形成一刚性较强的框架;车身中部,后部由左,右侧围(包括顶梁,门槛梁,A柱,B柱,C柱等)和地板,顶盖和后备门框等构成的盒形结构
随着立体交叉道路和高速马路的普和,轿车车速不断增高,在轿车轻量化的同时,还必需从爱护乘员人身安全的角度动身来细致探讨车身的结构设计。一般车身结构分为刚性结构和弹性结构,假如在车身前部和后部均为弹性结构而中部为刚性结构的状况下,就能确保乘员安全。所以,在车身开发的前期阶段,CAE分析尤为重要。
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车身总体尺寸和形态以和承载的结构型式确定后,即可着手进行细致的结构分析及设计。设计车体结构大致按以下步骤进行:
确定整个车体应由哪些主要的和次要的构件组成,使其成为一个连续的完整的受力系统;确定主要杆件实行怎样的截面型式-闭式的或开式的。
确定如何构成这样的截面,截面及其他部件的协作关系,密封或外形的要求,壳体上内外装饰板或压条的固定方法以和组成截面的各部分的制造方法和其装配方法等。
对各个截面的初步方案制定以后,可以绘制由一个截面过渡到另一个截面的草图,杆件连接结构草图以和及此同时所形成的外覆盖件(壳体,蒙皮)草图。
将车体分成几个分总成,例如S11可以分为四门两盖,底板,发动机舱,侧围,顶盖,后围等;按分总成着手划分壳体进行分快,并在主要的大型冲压件间的接缝处划线和注明连接型式,以便及制造部门进行商榷。
同时进行应力分析计算。
进行具体的主图板设计,并画出零件图。
车身骨架设计应满足车身刚度和强度的要求。刚度不足,将会引起车身的门框,窗框,发动机舱口和行李箱口的变形,车门卡死;低刚度必定伴有低的固有振动频率,易发生结构共振和声响,并减弱结构接头的连接强度;此外,还会影响安装在底架上底总成底相对位置。而强度不够则将引起构件出现裂纹和疲惫断裂。
在进行上述具体设计前,首先要了解对车身结构设计的要求以和如何实现这些要求,在技术还是不太成熟时期可以借鉴别的车型上的积累的阅历,下面以S11为例分段介绍。
一:杆件的设计:
在设计车身时,都要细致考虑杆件的设置。骨架杆件可分为三类:
功能所要求设置的,如门柱(A,B,C)柱,窗柱,门槛,门框上横梁等,
加强用的,如悬置处设置的加强板,门,盖铰链处的加强板,锁扣处的加强板等。
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为安装附件而设置的非承载件,如顶盖上为安装天窗而设置的框架等。
明显,1),2)类是车身的主要承载件,应有足够的刚度和强度,并构成一个连续完整的受力系统。
S11车身为承载式轿车车身,其骨架见下图(车门后面介绍),车体骨架结构分为车身下部总成1,侧围总成2和顶盖部分3等。
7
5
1
6
3
2
4
如图S11车身骨架图
1-车身骨架下部总成2-侧围总成3-顶盖部分
4-发动机舱总成5-前底板总成
6-后底板总成7-后围板总成
车体的纵向受力元件为前,后纵梁(在发动机舱和后底板总成里),门槛(侧围总成和底板总成里),侧围上部等,纵向受力元件是前挡板(发动机舱内),前后底板横梁,顶盖横梁,后围板等。
车身下部总成又可分为发动机舱,前,后底板,后围板等四块,其中发动机舱主要由前纵梁,前围板,轮罩等组成,这部分承受比较大的集中力,如发动机,散热器,发动机罩和前减震器的支撑反力等,而底板部分主要承受分散在底板上的力,如车体自身重力,乘客重力,车门重力等;以和承受油箱,备胎和行李的集中重力等,因此,车体结构中易出现载荷安排不均衡和刚度不适应载荷要求的状况,这将影响系统的总变形。