車架系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)版

1、包頭北奔重型汽車有限公司 發(fā)布2012-03-30實(shí)施2012-03-30發(fā)布車架系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范q/nb.j130282012 代替代替q/nb包頭北奔重型汽車有限公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)前 言本標(biāo)準(zhǔn)為本企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)車架系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范的首次制定。本標(biāo)準(zhǔn)由公司標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)提出。本標(biāo)準(zhǔn)由研發(fā)中心歸口。本標(biāo)準(zhǔn)由研發(fā)中心負(fù)責(zé)起草。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：段智方車架系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范1 范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了本公司中、重卡車型車架開發(fā)設(shè)計(jì)所涉及的設(shè)計(jì)流程、設(shè)計(jì)方案、檢驗(yàn)項(xiàng)目等主要設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范要求。本標(biāo)準(zhǔn)適用于所有中、重卡車架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)。2 規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有

2、的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。gb116 鉚釘供貨條件n 33009 用于螺栓聯(lián)接的擰緊力矩bqb310 汽車結(jié)構(gòu)用熱連軋鋼板及鋼帶gb/t4458.5-2003 機(jī)械制圖尺寸公差與配合注法gb/t1184-1996 形狀和位置公差 未注公差值gb/t1804-2000 一般公差 未注公差的線性和角度尺寸的公差q/nb.j01001 汽車產(chǎn)品圖樣基本要求及格式gb/t 867 半圓頭鉚釘q/nb.j04007 鐵紅環(huán)氧酯底漆（h06-2）技術(shù)條件q/nb.

3、j04011 j-52-01氯化橡膠面漆技術(shù)條件q/nb.j04017 powercron frame coat陰極電泳漆技術(shù)條件3 輸入要求3.1設(shè)計(jì)任務(wù)書中提出的整車總體設(shè)計(jì)要求3.2 整車總體布置設(shè)計(jì)要求3.3 車架設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化要求4 設(shè)計(jì)流程 注釋說明:(1) 需要設(shè)計(jì)輸入的參數(shù)有如下內(nèi)容：整車總體尺寸參數(shù)、貨箱尺寸參數(shù)、軸距布置尺寸、整車前后懸尺寸、整車最大承載量等(2) 影響車架寬度尺寸確定的參數(shù)有：整車寬度、車橋輪距、轉(zhuǎn)向橋最大轉(zhuǎn)向角、懸架板簧中心挎距、發(fā)動(dòng)機(jī)外廓尺寸等(3) 車架材料確定需考慮的參數(shù)有：縱梁截面尺寸范圍、加工制造工藝可能性、benchmark、車

4、輛承載范圍等。(4) 確定車架縱梁截面尺寸需要考慮的指標(biāo)有：縱梁截面抗彎強(qiáng)度、(5) 確定車架橫梁結(jié)構(gòu)需要考慮的指標(biāo)有：加工制造工藝可能性、benchmark、車架抗扭強(qiáng)度、動(dòng)力傳動(dòng)總成的布置情況、是否帶牽引鉤等。(6) 車架布置需要考慮的因素有：動(dòng)力傳動(dòng)總成布置情況、取力器或減震器的布置、懸掛布置、(7) 車架fea分析按q/nb.j13034-2012車架fem分析規(guī)范(8) 車架零件工程設(shè)計(jì)輸出的數(shù)據(jù)有：零件詳細(xì)三維數(shù)模、零件詳細(xì)工程圖紙、零件材料、零件重量、零件加工工差要求、(9) 車架臺(tái)架測(cè)試方法：車架臺(tái)架疲勞試驗(yàn)。(a) 使用frimi軟件計(jì)算進(jìn)行縱梁截面尺寸確定（1） 需要輸入的

5、參數(shù)：縱梁橫截面剖視圖(結(jié)構(gòu)、壁厚和間距)（2） 質(zhì)量分布（駕駛室、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、有效載荷）（3） 車長(zhǎng)、簧距、軸距、橋的位置、力輸入點(diǎn)的懸掛支架位置（4） 副車架截面視圖和與主車架的連接方式（硬性、柔性）（5） 材料一般特性（彈性模量）（6） 車輛類型（自卸、貨箱、）line up 的數(shù)據(jù)內(nèi)容：輸入: 長(zhǎng)度（軸距、車架、貨箱、前后懸） 位置（有效負(fù)載的質(zhì)心、質(zhì)量塊、貨箱） 載荷（橋額定載荷、過載系數(shù)） 質(zhì)量參數(shù)（駕駛員、上裝底板和副車架、底盤主要質(zhì)量茹發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、支撐軸、冷卻等等）輸出: 橋儲(chǔ)備(kg) 橋載荷（載荷工況/超載工況 前后橋）frimi軟件需要的 輸出數(shù)據(jù)： 最大彎曲應(yīng)力

6、彎曲線 剪應(yīng)力和剪力分布 彎曲撓度 所選材料依據(jù)建議的材料類型（形狀，高度）以及材料厚度可以滿足材料應(yīng)力極限，一般情況下，通過frami計(jì)算后得到的應(yīng)力值是材料屈服極限的三分之一，被認(rèn)為是安全的?？梢哉f縱梁截面尺寸確定的依據(jù)，以及橫截面設(shè)計(jì)就縱梁在frami計(jì)算的應(yīng)力水平而定。(b) 使用femfat軟件對(duì)車架模型進(jìn)行fea（finite element analysis有限元分析）分析(1) 需要輸入的參數(shù)： 來自fea的靜動(dòng)載工況下的應(yīng)力分布情況 fea模型 ffd材料數(shù)據(jù) 焊縫類型(2) 邊界條件的確定： 邊界條件定義包含在fea模型中 計(jì)算結(jié)果的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)： 靜態(tài)安全系數(shù)高于限定值（許用

7、應(yīng)力/突變應(yīng)力） 疲勞安全系數(shù)高于限定值5 設(shè)計(jì)方案:5.1車架總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.1.1.滿足設(shè)計(jì)任務(wù)書中提出的整車總體設(shè)計(jì)要求。5.1.2.滿足整車總體布置設(shè)計(jì)及總體技術(shù)協(xié)調(diào)卡要求。5.1.3.結(jié)合平臺(tái)現(xiàn)有車架，盡可能地采用現(xiàn)有車架資源，或在現(xiàn)有車架資源基礎(chǔ)上進(jìn)行局部改進(jìn)設(shè)計(jì)。5.1.4.在不影響整車總體設(shè)計(jì)要求的條件下，為了實(shí)現(xiàn)車架的通用性，必要時(shí)以技術(shù)協(xié)調(diào)卡形式提出對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)書參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。5.2車架總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括：車架總體尺寸設(shè)計(jì)、車架主要總成部件孔位的確定、車架橫梁布置設(shè)計(jì)、車架縱梁孔位的布置設(shè)計(jì)等四部分。5.2.1車架總體尺寸設(shè)計(jì)依據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書中整車總體尺寸參數(shù)、貨箱尺寸參數(shù)、軸距

8、布置尺寸、整車前后懸尺寸、整車最大承載量、車輛使用條件使用環(huán)境等因素等進(jìn)行綜合分析，結(jié)合平臺(tái)規(guī)劃設(shè)計(jì)理念來確定車架總體尺寸。車架總體尺寸設(shè)計(jì)主要指車架總成外廓形狀和尺寸的確定、車架縱梁最大斷面尺寸的確定、車架縱梁斷面厚度尺寸的確定等。5.2.1.1.車架最大外寬尺寸確定車架最大外寬尺寸是指車架上由橫梁所固定的左右縱梁腹板間的最大寬度。整車寬度確定后，車架寬度就可以根據(jù)車橋輪距、轉(zhuǎn)向橋最大轉(zhuǎn)向角、懸架板簧中心挎距、發(fā)動(dòng)機(jī)外廓尺寸等確定。目前，北奔中重型汽車車架有前后等寬（通直梁）式和前寬后窄式2種結(jié)構(gòu)形式。外寬尺寸已按平臺(tái)形成規(guī)范化，為了車架技術(shù)資源統(tǒng)一規(guī)范，在開發(fā)新車型時(shí)，在現(xiàn)有外寬尺寸能夠滿

9、足設(shè)計(jì)要求的情況下，一般不提倡增加車架外寬品種。各種系列車架外寬尺寸見下表1。為了減少車架品種，優(yōu)化車架結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)時(shí)請(qǐng)優(yōu)先采用表中車架寬度尺寸。表1 北奔產(chǎn)品資源車型車架外寬尺寸匯總表：車型系列車架結(jié)構(gòu)形式車架外寬（前/后）（mm）重卡平臺(tái)前寬后窄變截面梁901/761前寬后窄變截面梁944/784前后等寬變截面梁（-i）860中重卡平臺(tái)前后等寬變截面梁860中卡平臺(tái)前后等寬通直梁8605.2.1.2車架縱梁最大斷面尺寸的確定:目前中重型卡車車架縱梁多采用開口朝內(nèi)的槽形斷面結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)是容易成型，彎曲剛度大、強(qiáng)度高，零件的安裝與緊固方便?？v梁斷面尺寸確定應(yīng)依據(jù)車型的最大承載量、用途和使用工況來

10、確定。一般地，承載量越大使用工況越差，則需要車架斷面尺寸越大。車架斷面尺寸分為腹面高度、翼面寬度和斷面厚度等三方面。目前北奔重卡車架縱梁最大斷面尺寸種類較少，各種系列車架及縱梁的斷面尺寸見下表2。針對(duì)細(xì)分市場(chǎng)，可能會(huì)適當(dāng)增加不同斷面尺寸車架種類，但應(yīng)綜合考慮生產(chǎn)成本及其它零部件通用性。表2 北奔車架縱梁最大斷面尺寸匯總表：車型系列截面形狀尺寸車架寬度aa1bb1cc1rr1a/b重型平臺(tái)重型31730070588.571274.53901/761h0930428880-8-12-3.8944/784h0928426880-8-12-3.55944/784重型-i3002849082861293

11、.33860輕量化牽引車3002848070(局部)8512133.75901/761中重平臺(tái)3002849082861293.33860中型平臺(tái)2802648072841283.5860車架斷面結(jié)構(gòu)圖5.1.2.3.車架長(zhǎng)度尺寸的確定 整車長(zhǎng)度確定后，車架長(zhǎng)度可依據(jù)駕駛室長(zhǎng)度、貨箱長(zhǎng)度、前后懸、軸距布置、空濾器進(jìn)氣道尺寸、車輛實(shí)際使用情況等來確定，一般情況下，車型總布置確定后，車架長(zhǎng)度也就確定了。目前北奔車架縱梁長(zhǎng)度種類較多，為了減少車架品種，優(yōu)化車架結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循表3中所列原則。 表3 北奔車架長(zhǎng)度設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則序號(hào)影響車架長(zhǎng)度變化因素設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循原則1前懸同一平臺(tái)之間當(dāng)駕駛室不變時(shí)

12、車架前懸不變同一平臺(tái)之間當(dāng)駕駛室改變影響到車架前懸變化，車架長(zhǎng)度隨之改變。2軸距當(dāng)軸距變化而整車長(zhǎng)度不變時(shí)，車架總長(zhǎng)不變當(dāng)軸距變化而整車長(zhǎng)度變化不大且現(xiàn)有車架滿足整車布置要求時(shí)，車架總長(zhǎng)不變3貨箱長(zhǎng)度當(dāng)貨箱長(zhǎng)度變化而引起的整車長(zhǎng)度變化，在現(xiàn)有車架滿足整車布置要求時(shí)，車架總長(zhǎng)不變表3 北奔車架長(zhǎng)度設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則當(dāng)貨箱長(zhǎng)度變化而不引起整車長(zhǎng)度變化，車架長(zhǎng)度不變4整車長(zhǎng)度整車長(zhǎng)度變化不大，在現(xiàn)有車架滿足整車布置要求時(shí)，車架總長(zhǎng)不變5.2.2.車架上主要總成部件孔位的確定 車架是汽車上各大總成部件的載體，各大總成是通過車架上的連接孔進(jìn)行鉚接或螺栓聯(lián)接來實(shí)現(xiàn)整車裝配的。車架設(shè)計(jì)過程中，一般地，車型總布

13、置確定后，車架上主要總成的孔位也就確定了。 北奔系列載貨汽車，由于所配總成品種較多，為了實(shí)現(xiàn)車架設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化要求，盡可能多地減少車架品種，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)間的優(yōu)化組合，車架上主要總成孔位的確定顯的至關(guān)重要。車架主要總成孔位布置主要有發(fā)動(dòng)機(jī)孔位布置，變速箱孔位布置，前后懸架孔位布置，車架貨箱連接支座的布置，消音器支架、油箱托架布置等。5.2.2.3車架發(fā)動(dòng)機(jī)孔位布置 在總布置設(shè)計(jì)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的布置，一般以發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪殼后端面曲軸中心為定位基準(zhǔn)。發(fā)動(dòng)機(jī)是通過發(fā)動(dòng)機(jī)懸置支架與車架相連的，不同廠家不同系列的發(fā)動(dòng)機(jī)，其發(fā)動(dòng)機(jī)缸體懸置孔位不同，因而發(fā)動(dòng)機(jī)懸置支架結(jié)構(gòu)尺寸不同。由于發(fā)動(dòng)機(jī)外形尺寸大小的不同

14、，發(fā)動(dòng)機(jī)在車架上的布置傾角不同，導(dǎo)致車架上發(fā)動(dòng)機(jī)懸置孔位不同。設(shè)計(jì)時(shí)為了減小車架品種，實(shí)現(xiàn)同一平臺(tái)間配裝不同品種的發(fā)動(dòng)機(jī)的車型其車架的通用性，在布置發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)應(yīng)遵循以下表4的要求： 表4 車架發(fā)動(dòng)機(jī)孔位布置原則1對(duì)同一類型的發(fā)動(dòng)機(jī)，在同一平臺(tái)之間，一般要求發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪殼后端面曲軸中心座標(biāo)位置是一致的。2對(duì)不同系列發(fā)動(dòng)機(jī)，如果車架其它孔位完全相同，只有發(fā)動(dòng)機(jī)支架孔位不同且兩組發(fā)動(dòng)機(jī)支架孔在車架縱梁上可以實(shí)現(xiàn)布置的情況下，可以考慮采用同一個(gè)車架，以減少車架品種。3在兩組發(fā)動(dòng)機(jī)孔位接近時(shí)，應(yīng)采取改變發(fā)動(dòng)機(jī)支架結(jié)構(gòu)的方法，以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)支架孔的共用。4總布置設(shè)計(jì)在布置不同系列發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，在布置允許的條件下，應(yīng)

15、考慮與車架連接的發(fā)動(dòng)機(jī)支架的通用性，采用改變與發(fā)動(dòng)機(jī)連接支架的方法，以便實(shí)現(xiàn)車架上發(fā)動(dòng)機(jī)孔位的一致性。5因發(fā)動(dòng)機(jī)布置需要，在發(fā)動(dòng)機(jī)傾角不一致時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮改變發(fā)動(dòng)機(jī)支架與發(fā)動(dòng)機(jī)懸置膠墊結(jié)合面傾角來實(shí)現(xiàn)。以便實(shí)現(xiàn)車架上發(fā)動(dòng)機(jī)孔位的一致性。6發(fā)動(dòng)機(jī)在車架上一般采用四點(diǎn)固定，通常采用螺栓或鉚釘連接方式，從減少車架品種考慮，在不影響裝配效率的前提下，應(yīng)采用螺接的連接方式，將與車架連接的發(fā)動(dòng)機(jī)懸置歸入發(fā)動(dòng)機(jī)懸置子組。5.2.2.4車架變速箱懸置孔位布置 變速箱懸置是指變速箱通過彈性減振元件支承在車架上設(shè)置的支承支架上，對(duì)變速箱起輔助支承作用。 在車型設(shè)計(jì)中有時(shí)在一個(gè)車型上同時(shí)選配兩種或多種變速箱，由于不

16、同變速箱上的懸置支架位置不一致，導(dǎo)致車架縱梁上有多組變速箱懸置支架孔。在設(shè)計(jì)時(shí)為了實(shí)現(xiàn)變速箱懸置孔位的通用性，應(yīng)盡量滿足不同的變速箱采用同一組變速懸置支架孔，為此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循下表5的要求： 表5 車架變速箱懸置支架孔位的布置原則1不同變速箱懸置支架相對(duì)于車架位置不一致時(shí)，采用改變變速箱的支架結(jié)構(gòu)方法，實(shí)現(xiàn)不同的變速箱懸置孔位的通用性2不同變速箱懸置支架相對(duì)于車架位置不一致時(shí)，采用改變與車架相連接支架結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)不同的變速箱懸置孔位的通用性3變速箱高度變化，影響到懸置支架高度變化時(shí)，采用改變支架結(jié)構(gòu)或懸置高度來實(shí)現(xiàn)不同的變速箱懸置孔位的通用性5.2.2.5車架前后懸架孔位布置 北奔重卡車輛前懸架

17、一般采用鋼板彈簧加筒式減振器結(jié)構(gòu)形式，后懸架一般采用鋼板彈簧和平衡懸架結(jié)構(gòu)。車架上懸架孔位用來固定鋼板彈簧支座、筒式減振器支架、平衡懸架支座等，其孔位需由總布置設(shè)計(jì)確定，在總布置設(shè)計(jì)完成后，車架懸架孔位也就確定了。在懸架結(jié)構(gòu)不變時(shí)，前懸架在車架上的固定孔位是固定不變的，后懸架孔位需根據(jù)整車軸距的變化進(jìn)行位置調(diào)整。5.2.2.6消音器、油箱孔位布置 消音器支架、油箱托架等的布置位置，與車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)密切相關(guān)，為盡量減少車架品種，支架（托架）上的孔距應(yīng)盡量一致，布置位置應(yīng)盡量統(tǒng)一。5.2.3車架橫梁的布置設(shè)計(jì) 車架橫梁和車架縱梁一樣是車架的重要組成部分，橫梁將左右縱梁聯(lián)在一起，構(gòu)成完整的車架，

18、并保證車架有足夠的抗扭剛度，限制其變形和降低某些部位的應(yīng)力。橫梁還起著支承某些部件總成的作用。車架設(shè)計(jì)中，應(yīng)保證車架中后部承受抗扭的能力最大，由中部至兩端逐漸減小，構(gòu)成等強(qiáng)度梁，這樣橫梁布置和設(shè)計(jì)顯得十分重要。橫梁可按其前后順序命名如第一橫梁、第二橫梁、第三橫梁等；也可按其所處的位置和作用命名如首橫梁、尾橫梁、平衡懸架橫梁等。 為規(guī)范車架設(shè)計(jì)，減少車架品種，在車架設(shè)計(jì)中橫梁的布置位置和橫梁結(jié)構(gòu)的選用在同系列車架中盡可能一致。下面就北奔車型車架橫梁布置及設(shè)計(jì)進(jìn)行規(guī)范性說明。5.2.3.1車架首橫梁布置及設(shè)計(jì) 首橫梁即第一橫梁，一般為通用槽型橫梁，與縱梁上、下翼面鉚接或螺栓連接。其上或側(cè)面一般要安

19、裝駕駛室支承前支座、前牽引鉤、前保險(xiǎn)杠、前位燈具等。前橫梁布置設(shè)計(jì)時(shí)要注意以下幾點(diǎn)（表6）： 表6 首橫梁布置設(shè)計(jì)應(yīng)注意的幾點(diǎn)1滿足所裝載部件如駕駛室支承前支座、前牽引鉤、前保險(xiǎn)杠、前部燈具等的位置尺寸要求。2要有足夠的強(qiáng)度，以保證前牽引鉤在承受牽引力作用時(shí)不變型，必要時(shí)在牽引鉤部位增加墊板進(jìn)行加強(qiáng)。3要保證其后部安裝的中冷器、水箱有足夠的布置空間。4首橫梁在同一平臺(tái)中應(yīng)為通用結(jié)構(gòu)，對(duì)橫梁結(jié)構(gòu)一般不得輕易更改。5.2.3.2車架元寶梁的布置及設(shè)計(jì) 該梁由于斷面形狀像元寶，故稱其元寶梁。通常用在發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪殼后變速箱下。由于發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱體積大縱向長(zhǎng)度較長(zhǎng)，故將該橫梁整體形狀設(shè)計(jì)為u型，一方面可以

20、避開發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱的干涉，另一方面可以增加發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱部位車架的強(qiáng)度和抗扭剛度,減小安裝在車架上的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)懸置的振動(dòng)幅度。設(shè)計(jì)時(shí)要注意以下幾點(diǎn)（表7）： 表7 元寶梁布置設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的幾點(diǎn)1元寶梁下部最低點(diǎn)不得低于前橋下底面；下部上表面距發(fā)動(dòng)機(jī)或變速箱應(yīng)留有足夠的間隙以保證發(fā)動(dòng)機(jī)變速箱上下跳動(dòng)時(shí)不至于干涉，一般間隙不小于30mm。2根據(jù)元寶梁結(jié)構(gòu)，一般為沖壓制作，設(shè)計(jì)時(shí)要考慮沖壓成型工藝性，拉伸深度在保證裝配間隙的情況下，應(yīng)盡量小。如深度太大時(shí)應(yīng)改變其結(jié)構(gòu)。3元寶梁在同一平臺(tái)為通用結(jié)構(gòu)，一般情況其在車架上的位置和其自身結(jié)構(gòu)不得輕易更改。5.2.3.3車架第三橫梁的布置及設(shè)計(jì) 車架第三橫梁

21、一般布置在變速箱后部，布置和設(shè)計(jì)時(shí)在考慮避開與變速箱、傳動(dòng)軸等部件干涉的同時(shí)，還要考慮平臺(tái)之間車架的通用性。應(yīng)遵循以下幾點(diǎn)（表8）： 表8 第三橫梁布置設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的幾點(diǎn)1由于不同品種的發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱長(zhǎng)度外廓尺寸不同，在布置橫梁時(shí)，應(yīng)以最大長(zhǎng)度外廓尺寸發(fā)動(dòng)機(jī)加上最大長(zhǎng)度外廓尺寸變速箱來確定橫梁位置，以實(shí)現(xiàn)配裝不同發(fā)動(dòng)機(jī)的車架其橫梁位置的一致性，并以此為前提盡量靠前，以最大限度的改善元寶梁的受力狀態(tài)。2由于傳動(dòng)軸位于第三橫梁處的位置較高，設(shè)計(jì)第三橫梁時(shí)從結(jié)構(gòu)上應(yīng)避開與傳動(dòng)軸干涉，對(duì)于直接與變速箱和后橋連接的傳動(dòng)軸，應(yīng)考慮傳動(dòng)軸動(dòng)態(tài)跳動(dòng)量。3橫梁連接方式必須與縱梁腹板連接，以提高車架連接強(qiáng)度。不得

22、與翼面連接。4同一平臺(tái)間，在現(xiàn)有橫梁可以滿足設(shè)計(jì)要求的條件下，應(yīng)采用現(xiàn)有橫梁結(jié)構(gòu)，以減少橫梁與車架品種。 下表9為北奔現(xiàn)有車型第三橫梁的位置尺寸,在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)優(yōu)先采用表9中推薦的第三橫梁布置位置，以統(tǒng)一平臺(tái)間車架結(jié)構(gòu),減少車架品種。 表9 第三橫梁布置位置車型系列驅(qū)動(dòng)形式三橫梁位置(橫梁中心距前橋中心線)配裝車架外廓尺寸車型重型平臺(tái)重型421700901/761317708.5（+7）1760901/761317708.5（+7）1950901/761317708.54500mm軸距貨箱車1455901/76131770（8.5+7）3000mm軸距s車1655901/76131770（8.5+

23、7）3200mm軸距s車441700901/76131770（8.5+7）621700901/76131770（8.5+7）641700901/76131770（8.5+7）661700901/76131770（8.5+7）841700901/76131770（8.5+7）881700901/76131770（8.5+7）h091683944/784304808944/784284808h09配緩速器1600944/784304808944/7842844808重型-i42176086030095864193086030090（8+6）84201086030090（8+6）輕量化牽引車4218

24、05901/76130080（8+5）6462中重型舊42176086030095862200086030095（8+6）64193086030095（8+6）84201086030095（8+6）200086030095（8+6）新62162086028080（8+5）64162086028080（8+5）84162086028080（8+5）82162086028080（8+5） 目前北奔車型中三橫梁斷面形狀以k型橫梁為主，個(gè)別車型采用槽形橫梁，如下表10中圖所示：表10 三橫梁斷面形狀示意圖橫梁簡(jiǎn)圖結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)要分析推薦優(yōu)先采用前寬后窄車架 圖一 k型斜面橫梁 圖二 k型直梁橫梁此種結(jié)構(gòu)橫梁通

25、常稱為上下復(fù)合片橫梁，重型、中重型車架大多采用此結(jié)構(gòu)橫梁。橫梁厚度為6.5mm。該橫梁特點(diǎn)是可以很好地避開與傳動(dòng)軸的干涉；抗扭強(qiáng)度大。由于該梁斷面形狀復(fù)雜，成形模具制造成本較高。推薦h09 車架槽形橫梁,由于車架中不布置元寶梁,故該橫梁筋板設(shè)計(jì)很長(zhǎng),以增加車架前部的強(qiáng)度h09車架配緩速器圖三 槽形橫梁由于緩速器布置空間的問題而特別設(shè)計(jì)的異型橫梁輕量化牽引車表10 三橫梁斷面形狀示意圖槽形橫梁,由于車架中不布置元寶梁,故該橫梁筋板設(shè)計(jì)很長(zhǎng),以增加車架前部的強(qiáng)度 等直梁車架 圖三 中重平臺(tái)k型橫梁5.2.3.4.雙后橋平衡軸橫梁的布置設(shè)計(jì) 對(duì)雙后橋采用平衡軸懸掛的車型的車架，雙后橋部位車架橫梁通常

26、叫平衡懸掛橫梁。平衡懸掛橫梁一般為槽形結(jié)構(gòu)，為了增加強(qiáng)度，通常由兩個(gè)槽形梁鉚接在一起使用，通過平衡軸托架或上下連接板與車架相連。設(shè)計(jì)時(shí)要注意以下幾點(diǎn)（表11）：表11 平衡軸橫梁設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的幾點(diǎn)1平衡軸推力桿支座固定在橫梁上，對(duì)配裝同一品種的后橋的車架其平衡懸掛橫梁的前后位置相對(duì)于平衡軸中心是不變的2橫梁上推力桿支座孔位置是依據(jù)平衡軸結(jié)構(gòu)要求確定的，不同的平衡軸孔位可能是不同的，當(dāng)橫梁底面距平衡懸架上平面距離變化時(shí)應(yīng)調(diào)整該孔位尺寸。3平衡懸掛橫梁不但受車架傳遞的力的作用，還承受平衡橋推力桿傳遞的作用力。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足強(qiáng)度要求，一般在平衡懸掛橫梁內(nèi)會(huì)增加槽形加強(qiáng)件。4同一平臺(tái)之間，對(duì)相同的后橋，

27、平衡懸掛橫梁是通用的5.2.3.5.車架單后橋處橫梁的布置設(shè)計(jì) 對(duì)單后橋車型，后懸架為鋼板彈簧結(jié)構(gòu)，在后懸架與車架的前后支架點(diǎn)處各布置一橫梁，以承受后橋傳來的載荷。橫梁可采用槽型梁結(jié)構(gòu)，也可采用k型梁結(jié)構(gòu)。在同一平臺(tái)之間，對(duì)同一高度縱梁車架，應(yīng)保證橫梁的通用性。5.2.3.6車架后橫梁設(shè)計(jì) 后橫梁在車架的后部，通常為槽型結(jié)構(gòu)，與車架上下翼面連接。通常后牽引鉤或后拖鉤固定其上。當(dāng)安裝拖鉤時(shí)，需增加一個(gè)水平k形加強(qiáng)板，以承受拖掛車帶來的拉力。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)（表12）：表12 后橫梁設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的幾點(diǎn)1滿足強(qiáng)度要求2確定橫梁最大寬度尺寸，應(yīng)考慮避開與縱梁折彎圓角的干涉。3由于后橫梁一般位于縱梁

28、內(nèi)側(cè)與上下翼面鉚接連接，橫梁高度尺寸應(yīng)為減公差，以保證其裝配性。4在同一平臺(tái)之間，對(duì)同一高度縱梁車架，應(yīng)保證其后橫梁的通用性。5.2.4.軸距變化時(shí)車架的布置設(shè)計(jì) 在車架設(shè)計(jì)時(shí)常常會(huì)因設(shè)計(jì)車型軸距的變化而需重新設(shè)計(jì)車架。設(shè)計(jì)時(shí)需在基礎(chǔ)車架某一部位斷開后將其拉長(zhǎng)或縮短。斷開點(diǎn)位置選取應(yīng)滿足基礎(chǔ)車架變化最小、基礎(chǔ)車型相關(guān)子組影響最小為原則。車架斷開后拉長(zhǎng)點(diǎn)應(yīng)滿足表13中的要求：表13 車架斷開后拉長(zhǎng)點(diǎn)位置的確定1斷開點(diǎn)在最后一根帶有傳動(dòng)軸吊架的橫梁后部，以保證部分傳動(dòng)軸的通用性2斷開點(diǎn)在主要總成部件如油箱、電瓶箱、消聲器等總成支架孔后部，以保證這部分總成子組不變3斷開點(diǎn)在平衡軸橫梁及平衡軸連接板前

29、部，將平衡軸連接板、平衡軸橫梁隨平衡軸中心線一同移至需要的軸距位置，以保征車架與平衡軸相關(guān)的零部件不變4對(duì)于前寬后窄車架，拉長(zhǎng)軸距斷開點(diǎn)應(yīng)盡量選在車架寬度寬的位置，縮短軸距斷開點(diǎn)應(yīng)盡量選在車架寬度窄的位置，以保證車架的穩(wěn)定性和強(qiáng)度。5.2.5.車架縱梁孔位布置設(shè)計(jì) 車架縱梁孔除了主要總成部件安裝孔外，更多的是一些電器、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向、變速操縱等支架的安裝孔，電、氣管路固定孔、過線孔，和一些工藝孔如沖壓工藝孔、涂裝吊掛工藝孔、鉚接工藝孔等?？孜徊贾玫暮侠砼c否、孔徑的大小規(guī)范與否直接影響到整車管線布置、影響到車架的強(qiáng)度、影響到加工過程工藝性的好壞。為規(guī)范車架縱梁孔位，在設(shè)計(jì)車架時(shí)應(yīng)遵守如下設(shè)計(jì)布置要求

30、。5.2.5.1孔徑大小尺寸要求 為減少孔徑尺寸規(guī)格，降低加工工藝難度，對(duì)車架縱梁孔徑尺寸作如下表14的規(guī)范要求：表14 縱梁孔徑尺寸的規(guī)定序號(hào)孔類別孔徑規(guī)格1安裝固定孔、線束孔9、11、13、15、17、19、23、252過線孔、工藝孔20.5、32、38、50、605.2.5.2孔位工藝性布置要求 孔位布置時(shí)一個(gè)最為常規(guī)的也是最基本的要求就是滿足加工工藝性要求，如下表15：表15 孔位工藝性布置要求1沖孔、鉆孔工藝性沖孔、鉆孔時(shí)，為了保證孔的位置精度和提高工作效率，通常需要制作沖孔模具或鉆孔胎具。沖孔模具一般分為上模板、下模板，鉆孔胎具一般要有鉆套、定位裝置等。沖孔時(shí)下模板通常在工件內(nèi)側(cè)，

31、起著支承工件和落料孔的作用。落料孔邊緣到工件的最小距離不得小于工件的折彎圓角+2mm，這一最小距離也是車架縱梁孔邊緣至內(nèi)壁的最小距離。沖孔、鉆孔時(shí)，需要沖頭、鉆頭與工件表面垂直，所以孔位布置時(shí)盡量應(yīng)避開在斜面處、折彎圓角處布孔。2鉚接、螺接工藝性孔距周圍側(cè)壁或周圍零部件之間的距離應(yīng)盡量滿足鉚鉗和搬手的鉚接和緊固最小工作距離要求，通?？字行闹量字車鷤?cè)壁或周圍零部件距離應(yīng)大于鉚鉗桿半徑或套筒搬手的套筒半徑。在安裝橫梁部位要留出足夠的位置，以便不使：1）鉚釘、螺栓和橫梁干涉；2）鉚鉗、搬手和橫梁干涉。5.2.5.3車架縱梁工藝孔的布置設(shè)計(jì) 車架縱梁工藝孔分為過線孔、沖壓成型工藝孔、涂裝吊掛工藝孔等，

32、這些孔徑一般較大，如果布置不合理會(huì)影響到車架的整體或局部強(qiáng)度。設(shè)計(jì)布置時(shí)應(yīng)遵守如下表16要求：表16 縱梁工藝孔布置設(shè)計(jì)要求1工藝孔應(yīng)布置在縱梁腹面中部，孔中心距上、下翼面距離一般應(yīng)大于80mm。2在車架主要受力點(diǎn)部位如板簧支架、發(fā)動(dòng)機(jī)支架等周圍不允許布置工藝孔。3平衡軸中心前后150mm距離范圍內(nèi)不得布置孔徑大于30的工藝孔。4兩個(gè)工藝孔不能布置距離太近，兩工藝孔中心最小安全距離不得小于100mm。5.2.5.4.車架縱梁管線孔的布置設(shè)計(jì)為規(guī)范管線布置，對(duì)管線孔（指用綁帶固定線束用孔）布置作如下表17的規(guī)范要求： 表17 縱梁管線孔布置設(shè)計(jì)車型系列車架縱梁斷面高度(mm)距上、下翼面距離(m

33、m)縱向孔距離d(mm)管線孔徑前寬后窄車型317a=43.52005009b=40c=48.5304(284)a=4950的倍數(shù)15c=49300a=402005009等直梁車型300a=452005009c=55280a=452005009c=55標(biāo)準(zhǔn)孔車架300a=4560的倍數(shù)15c=65管線孔布置圖: 前寬后窄車型 等直梁車型 標(biāo)準(zhǔn)孔車型 h09標(biāo)準(zhǔn)孔車型注：1）、管線孔布置一般在縱梁腹面設(shè)置為上、下兩排。 表17 縱梁管線孔布置設(shè)計(jì)2）、布置時(shí)應(yīng)注意避讓支架、橫梁、鉚釘?shù)取?） 表中尺寸可根據(jù)設(shè)計(jì)需要進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整5.2.5.5.關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)孔縱梁孔位設(shè)計(jì)縱梁孔位標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)已成發(fā)展趨勢(shì),

34、采用標(biāo)準(zhǔn)孔縱梁,有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):5.2.5.5.1 孔位呈標(biāo)準(zhǔn)距離矩陣式，方便改裝，也杜絕了有些用戶改裝車時(shí)在縱梁上隨意打孔問題，有利于保證縱梁強(qiáng)度；5.2.5.5.2 采用標(biāo)準(zhǔn)孔設(shè)計(jì)，有利于平臺(tái)規(guī)劃，強(qiáng)制使各系統(tǒng)在車架上的安裝件借用標(biāo)準(zhǔn)孔位，對(duì)各系統(tǒng)零件的通用化、系列化無形中形成推動(dòng)作用；5.2.5.5.3便于縱梁規(guī)范和管理，能夠最大程度減少縱梁因孔位不同而導(dǎo)致的種類增加，使縱梁種類降到最低。 故后續(xù)新車型平臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)，推薦縱梁孔位采用標(biāo)準(zhǔn)孔設(shè)計(jì)。5.3車架尺寸標(biāo)注 圖紙好畫尺寸難標(biāo)，一張圖紙尺寸標(biāo)注合理與否，直接關(guān)系到圖紙的正確與否。制圖關(guān)健是尺寸標(biāo)注。制圖的最終目的是把它加工成產(chǎn)品。圖樣尺

35、寸、尺寸公差標(biāo)注的合理與否，關(guān)系到產(chǎn)品的加工工藝性和安裝工藝性。尺寸公差標(biāo)注不合理，有時(shí)無法實(shí)現(xiàn)加工或者無法實(shí)現(xiàn)裝配。在車架產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，尺寸標(biāo)注同樣是非常重要的。 尺寸標(biāo)注應(yīng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：gb/t4458.5-2003機(jī)械制圖尺寸公差與配合注法、gb/t1184-1996形狀和位置公差 未注公差值、gb/t1804-2000一般公差 未注公差的線性和角度尺寸的公差和q/nb.j01001汽車產(chǎn)品圖樣基本要求及格式等要求進(jìn)行規(guī)范標(biāo)注。下表18就車架設(shè)計(jì)中總成及零件配合尺寸標(biāo)注、車架縱梁孔位尺寸標(biāo)注等兩方面提出標(biāo)注規(guī)范要求。表18 總成及零件配合尺寸標(biāo)注、車架縱梁孔位尺寸標(biāo)注1配合尺寸標(biāo)注標(biāo)注總成件

36、所含部件或零件的位置關(guān)系尺寸即定位尺寸標(biāo)注零件與零件之間、零件與部件之間、部件與部件之間的配合公差標(biāo)注總成件在上級(jí)總成件中的安裝尺寸和外廓尺寸依據(jù)產(chǎn)品加工、裝配所要求的配合要求進(jìn)行合理地標(biāo)注。如車架橫梁裝配在左右縱梁內(nèi)側(cè)，在標(biāo)注車架橫梁寬度尺寸時(shí)應(yīng)標(biāo)注減公差以滿足車架鉚接成型工藝要求；后橫梁裝配在縱梁上下翼面內(nèi)側(cè)與縱梁鉚接連接，這就需要后橫梁高度尺寸標(biāo)注減公差，而縱梁與后橫梁結(jié)合部的高度尺寸應(yīng)標(biāo)注加公差。2尺寸標(biāo)注非配合尺寸、單一孔的定位尺寸可以直接標(biāo)注名義尺寸，不需標(biāo)注定位尺寸公差。同一組孔所連接的支架如同時(shí)與翼面和腹板連接時(shí)，其定位尺寸一定要以所要連接的翼面作為基準(zhǔn)面，定位尺寸應(yīng)標(biāo)注減公差

37、。同一組孔應(yīng)只標(biāo)注一組定位尺寸，不能將其分開定位標(biāo)注，尤其不能一部分孔以上翼面為基準(zhǔn)，一部分孔以下翼面為基準(zhǔn)。同一組孔標(biāo)注定位尺寸時(shí)，選擇基準(zhǔn)應(yīng)以上下翼面、橋中心線為優(yōu)先基準(zhǔn)。最好不要取另一組與之不相關(guān)的孔作為定位基準(zhǔn)。對(duì)彎曲成型件半徑標(biāo)注應(yīng)標(biāo)注內(nèi)圓角半徑?？拙喙钜鬄?.2mm。孔到邊緣的尺寸公差要求為0.5mm。外形尺寸公差要求為0.8mm標(biāo)注尺寸時(shí)，一般不允許有尺寸交叉現(xiàn)象。尺寸標(biāo)注要有層次感，應(yīng)整潔美觀。5.4車架工藝性設(shè)計(jì)規(guī)范: 車架設(shè)計(jì)過程中，在滿足整車性能和強(qiáng)度要求的情況下，還應(yīng)滿足工藝性要求。車架工藝性設(shè)計(jì)要求主要有車架鉚接工藝性、沖壓成型工藝性等。5.4.1、車架鉚接工藝性

38、設(shè)計(jì)規(guī)范 中重型卡車車架主要以鉚接連接為主，車架設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注意如下表19的鉚接工藝性要求表19 鉚接工藝性要求 鉚釘規(guī)格12、14、16鉚釘標(biāo)準(zhǔn)號(hào)gb/t 867鉚釘材料ml10或ml20鉚釘長(zhǎng)度（mm）l=1.1+1.4d（按鉚釘?shù)臉?biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度值圓整）（被聯(lián)接件總厚度；d鉚釘直徑）孔中心到彎曲邊的最小距離，mmd=12時(shí)，a24；d=14時(shí)，a26；d=16時(shí)，a28（d 鉚釘直徑；a鉚釘孔中心到彎曲邊的最小距離）鉚鉗空間位置要求工件設(shè)計(jì)或布置鉚釘位置時(shí)，要考慮工件本身以及與其連接件的空間尺寸位置是否可以實(shí)現(xiàn)鉚接，也就是說是否滿足鉚鉗鉚接所需求的空間。鉚接要求鉚接零件的接合表面應(yīng)接合緊密，在鉚

39、釘頭成型頭與預(yù)制頭和鉚接件接合處、沿鉚釘頭圓周至少120的范圍內(nèi)，0.05 mm的厚薄規(guī)不得插入，其余部位間隙不大于0.2 mm。各零件貼合面在規(guī)定直徑d（中重型載貨汽車:d2d；輕型載貨汽車: d3d）且沿周向120的范圍內(nèi)，0.2 mm的厚薄規(guī)不得插入d鉚釘直徑鉚接缺陷允差鉚釘頭四周全部或局部沒有與鉚接件壓緊允許0.05 mm厚薄規(guī)在小于60的范圍內(nèi)插入鉚釘頭有裂紋或鉚釘松動(dòng)不允許鉚釘頭部中心線發(fā)生偏移（鉚偏）e0.5 mm鉚釘周緣殘缺或外形不完整ab0.1dd鉚釘直徑未注公差形位公差gb/t 1184lgb/t 1184h尺寸公差gb/t 1804cgb/t 1804f5.4.2.車架零

40、部件沖壓成型工藝性要求規(guī)范車架上的零部件絕大部分為沖壓成型件，沖壓件在設(shè)計(jì)過程中一方面要考慮工件的功能要求，另一方面還要考慮其成型工藝性要求。沖壓工藝性的好壞，直接影響到零件模具設(shè)計(jì)周期和設(shè)計(jì)成本，甚至有些結(jié)構(gòu)難以實(shí)現(xiàn)沖壓成型。下表20就針對(duì)車架沖壓成型件設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注意的工藝規(guī)范說明如下：表20 車架沖壓成型件設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注意的工藝規(guī)范1沖壓件形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)單規(guī)則和對(duì)稱，以節(jié)省原材料，減少制造工序，降低模具成本提高模具壽命，降低工件成本。2形狀復(fù)雜拉伸較深的沖壓件，可以考慮先形成簡(jiǎn)單沖壓件再連接的方法。3對(duì)于壓彎成型件，為保證材料外層纖維組織不發(fā)生裂紋，其成型內(nèi)圓角半徑應(yīng)大于其材料允許的最小壓彎半徑。彎曲成型件最小壓彎半徑（內(nèi)圓角半徑r）按下表執(zhí)行 序號(hào)成型件材料壓彎線與軋制紋垂直最小壓彎半徑r 壓彎線與軋制紋平行最小壓彎半徑r1qste380tmt1.5t2qste500tm1.2t1.7t3b510l、wl510t1.5t4st44-21.5t2tt為材料厚度 4對(duì)平板沖孔件，其孔距外邊距、兩孔間距應(yīng)大于或等于板料厚的1.