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湖北舜宇小型房车车体骨架的设计

发布时间:2020-11-16人气:4

    湖北舜宇小型房车车体骨架设计应该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、发动机舱口及其行李箱口等的变形,可能会导致玻璃破裂,车门卡死;低刚度必然会伴随有低的固有振动频率,容易发生结构共振和声响,并消弱结构接头的连接强度;此外,还会影响安装在底架上的总成的相对位置。而结构强度不够则将引起构件早起出现裂纹和疲劳断裂。

杆件的设置

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    在设计湖北舜宇小型房车车体的时候,无论是全骨架车身或是半骨架车身,都应该认真考虑杆件的设置。骨架杆件可分为三类:

1、 功能所要求设置的,如门柱、窗柱、门槛、门框上横梁、风窗框上下横梁等等。

2、 注意有必要的地方应该加入加强横梁,如大客车顶盖上的纵梁和底架周边的搁梁,在后悬架处底架上设置的加强横梁等。

3、为安装附件而设置的非承载件,如顶盖上为安装顶窗而设置的框架等。

显然,1、2类是车身的主要承载件,应该有足够的刚度和强度。并构成一个连续完整的受力系统。薄壳式车身结构虽然没有完整的骨架,但壳体和各结构件组装后,也应是一个完整的受力框架。

现在的发展趋势是扩大车身光照部分的面积,所以必须要减小腰线以上支柱的截面;考虑到提高空气动力性能的要求,前风窗支柱后倾角更加打了。因此,为加强支柱,除了采用闭口截面外,在风窗支柱和湖北舜宇小型房车车体前围板之间,在很多结构上采用了上面与风窗柱链接,下面与侧板连接的加强版;此外,还必须通过仪表板和风窗上横梁加强左右支柱的横向联系。所谓半承载式或底架承载式车身,系统的总刚度主要是由车身下部(底架)保证,下部刚度不足时,可以在门槛内侧用附加的U形截面的纵梁来加强。

杆件截面形状与刚度的关系

    薄壁杆件的截面形状对其截面特性有很大的影响,与刚度有关的截面特性是弯曲惯性矩I,扭转惯性矩六个等。

薄壁杆件的截面形状可分为闭口和开口两种型式,他们的截面特性有较大的差异。例如对于闭口截面,扭转惯性矩

JK=4As2t/s

式中:As-板料厚度中线所围成的面积。可见,中线周长s一定,材料厚度t一定,抗扭惯性矩JK与As的平方成正比,而截面形状无独立意义,所围面积大小则很重要。圆形截面对抗扭最有利。矩形截面中,正方形抗扭能力最高,当矩形两边之比h/b>2时候,扭转刚度明显下降。

为材料面积A相等(周边的长度s和材料厚度t均相同)而形状不同的截面特性的比较示例。表中Iy和Wy分别表示对主惯性轴y的抗弯惯性矩和抗弯断面系数,Wk为抗扭断面系数。

可见,在材料面积A和壁厚t保持不变的情况下,闭口截面的抗弯性能稍稍若于开口截面,但闭口截面的扭转惯性矩要比开口截面大多了。

因此,从提高整个车身和构件的扭转刚度出发,宜多采用闭口截面,但是还需要考虑构成截面的其他因素,如结构功能、配合关系以及制造工艺等等。因此,实际车身骨架构件的截面形状往往是比较复杂的。

为了提高扭转刚度,全部采用闭口截面。而大客车车身的主要构件,则通常采用一行钢管。

当对车身骨架初步设计方案进行分析后,可以根据内力分布情况,适当调整构件的截面形状、尺寸及其位置。

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小型房车横、纵梁连接点解决方案

横、纵杆件的连接点即通常说说的“接头”,诸如底盘纵梁与横梁的交接处、横梁与立柱的连接点、窗框以及门框的四个角等等,这些部分一般都容易出现应力集中,如设计不当很可能造成车身的隐患。从提高扭转刚度来看,纵梁与横梁应以翼缘相连,但一般翼缘的弯曲应力和约束扭转正应力都最大。因此,必须认真设计接头的形状和连接强度。可用角板等各种连接方式,以扩大连接的面积,减小应力集中。需要指出,过分地加强接头也可能由于接头刚度太大而使接头边缘的被加强梁上产生应力集中,或者由于接头约束程度过大导致约束扭转正应力加大而损坏。因此,接头的铆钉数量和布置、焊缝长短和布置都应恰当好处。此外,理论上,各杆截面的弯曲中心的轨迹最好相交于一点,以免产生附加载荷。


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