微型双轮毂电动车车架设计(附件)
在所有类型的电动汽车中，受力的主要部分都是汽车的车架。它受到的力的状况十分复杂，设计过程中的难度也比较大。所以，在设计的时候，我们要充分考虑到微型双轮毂电动车将会面临的复杂的工作环境，做好受力分析和材料强度的校核工作，来保证本车的车架具有足够的强度、良好的可靠性能和更长的使用寿命。本文先论述了车架的基本功用，而后选取合适的车架的种类，分别考虑车架在静、动态情况下的受力状况，并通过准确的计算，计算出合理的车架的尺寸。关键词 车架，受力分析，设计目 录
1. 引言 1
1.1 绪论 1
1.2. 研究内容 2
2. 微型双轮毂电动车车架设计 3
2.1. 微型双轮毂电动车车架纵梁形式的确定 4
2.2. 微型双轮毂电动车车架材料的确定 4
2.3. 微型双轮毂电动车车架尺寸的确定 5
3. 车架强度校核 7
3.1. 纵梁的弯矩计算 8
3.2. 纵梁截面特性计算 11
3.3. 弯曲应力的计算： 12
3.4. 临界弯曲应力的计算 12
3.5. 车架的刚度校核 13
结论 16
致谢 17
参考文献 18
1. 引言
1.1 绪论
车架是汽车最基本的固定框架，车身以及车内绝大部分零部件都安装固定在车架上。要是车架的弯曲刚度过小，则会导致汽车的操纵性能的降低；如果车架的强度过大，又会引起不必要的震动，极大降低了汽车的舒适性。车架设计的巨细能够直接影响到汽车发出噪音的强弱和振动幅度的大小，还会间接的影响到整车出厂时的质量和车辆能否正常的运行。
通常，有许多种不同类型的车架可供厂商们在他们准备开发的车上使用。在上个世纪的七十年代，厂商们最常用的就是分体式的车架结构。现如今，这种结构的车架仍然被使用在大、小型货车和一些卡车上。这种结构的车架中，发动机、传动装置和车辆外壳都通过人造橡胶缓冲垫安装在大梁上。橡胶缓冲垫部单单可以起到绝缘的作用，还可以防止因为路面的不平顺和因发动机的运转而引起的噪声和抖动传递到驾驶室内。
第二种是单体结构的车架。这种
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
同类型的车架可供厂商们在他们准备开发的车上使用。在上个世纪的七十年代，厂商们最常用的就是分体式的车架结构。现如今，这种结构的车架仍然被使用在大、小型货车和一些卡车上。这种结构的车架中，发动机、传动装置和车辆外壳都通过人造橡胶缓冲垫安装在大梁上。橡胶缓冲垫部单单可以起到绝缘的作用，还可以防止因为路面的不平顺和因发动机的运转而引起的噪声和抖动传递到驾驶室内。
第二种是单体结构的车架。这种构造的车架是迄今为止在当代汽车中使用最为广泛的。在这种形式的结构中，大梁被直接的焊接到了汽车的壳体上，并与车架何为一体。大梁的强度与底盘的质量是成正比的。传动装置通过绝缘垫装赔在车架上。绝缘垫可以防止因为路面不平顺和发动机的运转而导致的噪声和抖动传递到驾驶室内。假如绝缘垫过软，就会导致传动装置发生位移，这种位移我们通常称之为柔量，它会直接导致汽车操纵性能的降低。如果绝缘垫过硬，则不能起到降噪的效果，舒适性大大降低。
第三种构造是上述的两种车架结构的结合版本。前部的车架运用的是短车梁，而后部则是用的单体式的车架。前部短车梁极大的加强了绝缘作用，而后部单体车架的刚性比较大。
成本低的同时又能满足降噪和操纵性要求的车架结构最受厂家们的青睐。大型车辆、货车和卡车通常都使用这种分体结构式的车架。小型车则较多的使用单体结构式的车架。
车架的受到力的作用的情况非常的多变且复杂。当汽车处于静止的情况时，发展，传感器的生产工艺水平也在慢慢提高，小型化与高集成的传感器成为主流，在悬架系统的支撑下，承载着来自车声以及汽车内部各种零部件的重量，致使纵梁的弯曲变形和局部扭转变形。如果汽车行驶在颠簸的道路上，车架会出现整体扭转变形的情况。当汽车处于运行中，来自车身的重量、车内各零部件的重力和工作是的负荷将会让车架受到来自不一样方向、不一样水平的不断变化着的力，车架变弯以及发生扭转的情况也将变得厉害，甚至会出现侧弯的现象。
现在的车大多都把车架作为整车的骨架。车内总成大都是通过车架来固定的。车架的作用是固定和支撑各种总成，并且承载来自车内、外的各种不断变化的力，所以在总体设计中车架要有足够的刚度以及强度，来担保固定在它上面的诸多的零部件之间的位置保持稳定并且要确保该设计能够让车身发生变形的情况降到最低的限度，车架的强度不足会间接导致车身抖动和噪音，并直接导致汽车的操纵稳定性和可靠性的降低。在以前，对汽车车架的设计与计算主要考虑车身处于静止状态下的受力情况。而如今，对车身轻量化和成本降低的要求越来越严苛，因此对车架的设计有更加严格的要求。
1.2. 研究内容
汽车需要能够在各种各样复杂的环境中正常的工作，这也是致使它会受到各种来自不同方向、不同大小的力的一个主要的原因，以是车架上的受力情况会随着汽车的行驶速度和道路条件的变化而变化。然而，车架作为车辆最基本的基台和主要的承载部件，它设计的好与坏跟汽车的各个方面有着直接的联系，比如说安全性、稳定性以及舒适性等等。汽车车架在使用的过程中，环境是多变而且复杂恶劣的，因此其存在着断裂的危险，也曾出现过在使用的过程中车架发生断裂的情况。所以通过计算的方式来检验汽车纵梁的强度能否承受住行驶过程中各种各样的力就显得尤为重要了。如果我们要确保汽车的车架在各种各样的工况中都能正常的工作，不至于出现裂纹甚至断裂的情况，就一定要让制作纵梁的材料的抗弯强度均在该材料能承受的抗弯强度范围内。
电动汽车的续航能力一直是我们研发的关键所在，对微型双轮毂电动车的车架进行研究，不管是对它进行结构上的改善还是对其进行质量上的降低，或者是对电动车的车架进行疲劳分析等等，都是出于对电动汽车的续航能力，安全性能以及舒适性的思量，本人认为这是十分必要的。研究新型的材料，在满足其刚度
和强度的前提下，减轻它的重量，能有效的降低其整备质量，可以大大的增加电动车的续航能力。
综上所述，此次微型双轮毂电动车车架设计的主要内容首先是确定车架的种类，再根据设计的要求，座椅的布置形式等条件确定车架的主要尺寸，然后考虑到轻量化设计和材料强度等因素，决定了车架使用的材料，最后对微型双轮毂电动车的纵梁进行强度的校核，以确保它能在各种环境中正常的工作。
2. 微型双轮毂电动车车架设计
车架一般是由左右纵梁和4-6根横梁组成，它的功用是用于支承并且连接汽车的各个总成或者零部件，将它组成一个完整的汽车。与此同时，车架还承受着来自不同工况的、车内外的各种动静载荷。车架主要被用在货车、中小型客车和中高级轿车上。
在这次的设计任务中，我们把纵梁的上下表面都做成平直的，这样做的好处一方面是有结构简单，制造方便，工艺性好，另一方面是平直的结构能给驾驶室更多的空间，而且能让驾驶室的底板平整。
此次毕业设计的任务是对微型双轮毂电动车的车架进行设计。通过设计，我们在Pro/E软件中绘制出了微型双轮毂电动车车架的雏形，它的形状就如下图2-1所示的那
1. 引言 1
1.1 绪论 1
1.2. 研究内容 2
2. 微型双轮毂电动车车架设计 3
2.1. 微型双轮毂电动车车架纵梁形式的确定 4
2.2. 微型双轮毂电动车车架材料的确定 4
2.3. 微型双轮毂电动车车架尺寸的确定 5
3. 车架强度校核 7
3.1. 纵梁的弯矩计算 8
3.2. 纵梁截面特性计算 11
3.3. 弯曲应力的计算： 12
3.4. 临界弯曲应力的计算 12
3.5. 车架的刚度校核 13
结论 16
致谢 17
参考文献 18
1. 引言
1.1 绪论
车架是汽车最基本的固定框架，车身以及车内绝大部分零部件都安装固定在车架上。要是车架的弯曲刚度过小，则会导致汽车的操纵性能的降低；如果车架的强度过大，又会引起不必要的震动，极大降低了汽车的舒适性。车架设计的巨细能够直接影响到汽车发出噪音的强弱和振动幅度的大小，还会间接的影响到整车出厂时的质量和车辆能否正常的运行。
通常，有许多种不同类型的车架可供厂商们在他们准备开发的车上使用。在上个世纪的七十年代，厂商们最常用的就是分体式的车架结构。现如今，这种结构的车架仍然被使用在大、小型货车和一些卡车上。这种结构的车架中，发动机、传动装置和车辆外壳都通过人造橡胶缓冲垫安装在大梁上。橡胶缓冲垫部单单可以起到绝缘的作用，还可以防止因为路面的不平顺和因发动机的运转而引起的噪声和抖动传递到驾驶室内。
第二种是单体结构的车架。这种
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
同类型的车架可供厂商们在他们准备开发的车上使用。在上个世纪的七十年代，厂商们最常用的就是分体式的车架结构。现如今，这种结构的车架仍然被使用在大、小型货车和一些卡车上。这种结构的车架中，发动机、传动装置和车辆外壳都通过人造橡胶缓冲垫安装在大梁上。橡胶缓冲垫部单单可以起到绝缘的作用，还可以防止因为路面的不平顺和因发动机的运转而引起的噪声和抖动传递到驾驶室内。
第二种是单体结构的车架。这种构造的车架是迄今为止在当代汽车中使用最为广泛的。在这种形式的结构中，大梁被直接的焊接到了汽车的壳体上，并与车架何为一体。大梁的强度与底盘的质量是成正比的。传动装置通过绝缘垫装赔在车架上。绝缘垫可以防止因为路面不平顺和发动机的运转而导致的噪声和抖动传递到驾驶室内。假如绝缘垫过软，就会导致传动装置发生位移，这种位移我们通常称之为柔量，它会直接导致汽车操纵性能的降低。如果绝缘垫过硬，则不能起到降噪的效果，舒适性大大降低。
第三种构造是上述的两种车架结构的结合版本。前部的车架运用的是短车梁，而后部则是用的单体式的车架。前部短车梁极大的加强了绝缘作用，而后部单体车架的刚性比较大。
成本低的同时又能满足降噪和操纵性要求的车架结构最受厂家们的青睐。大型车辆、货车和卡车通常都使用这种分体结构式的车架。小型车则较多的使用单体结构式的车架。
车架的受到力的作用的情况非常的多变且复杂。当汽车处于静止的情况时，发展，传感器的生产工艺水平也在慢慢提高，小型化与高集成的传感器成为主流，在悬架系统的支撑下，承载着来自车声以及汽车内部各种零部件的重量，致使纵梁的弯曲变形和局部扭转变形。如果汽车行驶在颠簸的道路上，车架会出现整体扭转变形的情况。当汽车处于运行中，来自车身的重量、车内各零部件的重力和工作是的负荷将会让车架受到来自不一样方向、不一样水平的不断变化着的力，车架变弯以及发生扭转的情况也将变得厉害，甚至会出现侧弯的现象。
现在的车大多都把车架作为整车的骨架。车内总成大都是通过车架来固定的。车架的作用是固定和支撑各种总成，并且承载来自车内、外的各种不断变化的力，所以在总体设计中车架要有足够的刚度以及强度，来担保固定在它上面的诸多的零部件之间的位置保持稳定并且要确保该设计能够让车身发生变形的情况降到最低的限度，车架的强度不足会间接导致车身抖动和噪音，并直接导致汽车的操纵稳定性和可靠性的降低。在以前，对汽车车架的设计与计算主要考虑车身处于静止状态下的受力情况。而如今，对车身轻量化和成本降低的要求越来越严苛，因此对车架的设计有更加严格的要求。
1.2. 研究内容
汽车需要能够在各种各样复杂的环境中正常的工作，这也是致使它会受到各种来自不同方向、不同大小的力的一个主要的原因，以是车架上的受力情况会随着汽车的行驶速度和道路条件的变化而变化。然而，车架作为车辆最基本的基台和主要的承载部件，它设计的好与坏跟汽车的各个方面有着直接的联系，比如说安全性、稳定性以及舒适性等等。汽车车架在使用的过程中，环境是多变而且复杂恶劣的，因此其存在着断裂的危险，也曾出现过在使用的过程中车架发生断裂的情况。所以通过计算的方式来检验汽车纵梁的强度能否承受住行驶过程中各种各样的力就显得尤为重要了。如果我们要确保汽车的车架在各种各样的工况中都能正常的工作，不至于出现裂纹甚至断裂的情况，就一定要让制作纵梁的材料的抗弯强度均在该材料能承受的抗弯强度范围内。
电动汽车的续航能力一直是我们研发的关键所在，对微型双轮毂电动车的车架进行研究，不管是对它进行结构上的改善还是对其进行质量上的降低，或者是对电动车的车架进行疲劳分析等等，都是出于对电动汽车的续航能力，安全性能以及舒适性的思量，本人认为这是十分必要的。研究新型的材料，在满足其刚度
和强度的前提下，减轻它的重量，能有效的降低其整备质量，可以大大的增加电动车的续航能力。
综上所述，此次微型双轮毂电动车车架设计的主要内容首先是确定车架的种类，再根据设计的要求，座椅的布置形式等条件确定车架的主要尺寸，然后考虑到轻量化设计和材料强度等因素，决定了车架使用的材料，最后对微型双轮毂电动车的纵梁进行强度的校核，以确保它能在各种环境中正常的工作。
2. 微型双轮毂电动车车架设计
车架一般是由左右纵梁和4-6根横梁组成，它的功用是用于支承并且连接汽车的各个总成或者零部件，将它组成一个完整的汽车。与此同时，车架还承受着来自不同工况的、车内外的各种动静载荷。车架主要被用在货车、中小型客车和中高级轿车上。
在这次的设计任务中，我们把纵梁的上下表面都做成平直的，这样做的好处一方面是有结构简单，制造方便，工艺性好，另一方面是平直的结构能给驾驶室更多的空间，而且能让驾驶室的底板平整。
此次毕业设计的任务是对微型双轮毂电动车的车架进行设计。通过设计，我们在Pro/E软件中绘制出了微型双轮毂电动车车架的雏形，它的形状就如下图2-1所示的那
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