分布驱动式电动汽车底盘整体式车架系统设计(附件)【字数：8172】
摘 要 本课题主要研究了分布驱动式电动汽车底盘整体式车架，通过研究分析设计出一款新的电动汽车车架。科技发展至今我们已经可以运用计算机辅助制造技术来帮助我们设计车架，本次设计中我运用UG进行车架的设计，然后运用UG的高级仿真功能比对车架的优缺点，选出最好的设计方案。 通过对车架进行静态载荷分析，验证了我所设计的车架能够基本满足使用条件，为今后的研究提供了一些相对合理的数据具有一定的参考意义。
目 录
第一章 绪论 1
1.1车架概述 1
1.1.1车架发展与应用 1
1.1.2车架的结构与作用 1
1.1.3车架优缺点对比 3
1.2研究背景 3
1.3 研究现状 3
1.3.1有限元分析现状 3
1.3.2汽车车架研究现状 4
1.4研究目的 4
1.5研究的步骤 5
第二章 车架模型构建 6
2.1 确定车架尺寸 6
2.1.1依据汽车参数确定车架尺寸 6
2.1.2选择车架的形式 7
2.1.3电动汽车电池仓位置确定 8
2.2车架模型构建过程 8
第三章 车架有限元分 10
3.1有限元分析介绍 10
3.2有限元分析步骤 10
第四章 车架结构优化 13
4.1车架结构优化 13
4.2本章小结 14
结束语 15
1 结论 15
2研究展望 15
致 谢 16
参考文献 17
附录 18
第一章 绪论
1.1车架概述
1.1.1车架发展与应用
以前汽车所使用的车架主要采用钢骨梁柱，就是在两支平行的主梁上加上左右相连的横梁。车体安装在车架之上，车门、沙板、引擎盖、行李厢盖等钣件包覆于车体之外，所以实际上车体与车架是两个独立的构造。这种设计的好处就是可以兼顾到轻量化和符合刚性要求。所以以前很多跑车都采用这种形式的车架。但是由于这种车架必须要用很多点来连接横梁和主梁，所以汽车空间 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
比较小，而且在生产上比较复杂，没办法大规模生产。之后出现的单体结构车架成为主流，这种钢骨车架构造形式也就被我们成为底盘。
1.1.2车架的结构与作用
车架的结构：
通常我们见到的车架都是由纵梁横梁构成的。他的结构框架我们也可以根据制造的工艺不同而把它分为焊接车架，铆接车架等。通常一些中型或者重型的货车采用的就是铆接车架。但是我们采用最多的就是根据车架的受力把他们分类，分为非承载式，半承载式和承载式车架[15]。
一般采用非承载式车身的汽车都用刚性车架，通常都采用柔性连接的方式进行连接，一般运用的部件是弹簧或者橡胶垫。汽车上的大部分部件都是固定在车架上的，车架则是通过悬架上面的多连杆结构与车轮连接。这样的车辆看上去会比较笨重，质量比较大而且汽车总高度比较大，一般都是用在一些重型汽车上面，但是以为他具有良好的行驶安全性所以也有很多高级轿车运用这种方式。
承载式车身就没有采用像非承载式车身那样的刚性车架，就是在车身上面增加了一些部件来增强车的前后，侧面以及底板的强度。在车身上符合设计要求的位置上面安装发动机，悬架和传动系等一些总成部件。车身这部分承受的载荷则是通过悬架上面的连杆传递给车轮。采用这种布置方式的车身不仅可以完成传统车身的承载功能，还可以用来承受一些负载荷。经过设计师们的不断努力和发展，采用承载式车身的汽车的安全性和稳定性都在不断地提高。因为这种车身没有与车轮相连接的悬架装置，所以质量小，车身总高度比较低，装配起来也比较方便。所以现在很多小型车辆都采用这种结构。这种车身与车架一般都是通过刚性连接的，通过螺钉或者焊接连接在一起。这样不仅可以增加车架的强度也可以帮车架分去一点载荷。
/
图11 车架示意图
车架的作用：
车架就像我们建房子时打的地基一样，是一辆车的基础部分。汽车上面很多装置和总成都是安装在车架上面的。所以车架在设计的时候就要充分考虑到这些部件的布置要求，从而设计出合理的车架。作为整部车的基体，车架所承受的力是特别复杂的。当我们驾驶汽车在一些不好的路段行驶时，车架就可能在纵向的平面内受到一些力，这就促使车架弯曲变形以及在汽车的轴线上出现扭转力促使其变形。由于我设计的是电动汽车的车架，所以在汽车的轻量化也要考虑在里面。车架不仅要轻还要能保证汽车可以正常的工作。这就需要车架具有足够的强度和刚度。在尽量的降低汽车重心的基础上要不断提高汽车的行驶安全性上，车架在结构设计时要保证可以和其他部件可以稳定的连接 [1]。
图12车架实物图
1.1.3车架优缺点对比
车架分为边梁式、中梁式和综合式等。
边梁式顾名思义就是两边有纵梁的车架，中间有几根横梁组成的，由铆接法或焊接法连接而成。由于结构简单，为大部分汽车锁采用。宽度较大的边梁式车架可提高汽车的横向稳定性，减少前后轿车及车厢横梁的弯矩，但是车架宽度要受到整车宽度、轮距及安装发动机和转向操纵机构所需要的空间等方面的限制。
中梁式车架就是中间有一根纵梁，我们也把这种车架布置形式叫做脊梁式车架，这种车架可以保证足够大的扭转刚度，还可以保证车轮具有更多的运动空间用于某些轿车及货车上。采用脊梁式车架的优点是能使车轮有较大的运动空间，便于采用独立悬架，从而提高汽车的越野性；与吨位相同的载重汽车相比，其车架较轻，减少汽车的自重，同时重心较低，因此行驶的稳定性好；车架的强度和刚度大；脊梁式还能起到防尘罩的作用[2]。
1.2研究背景
近年来一直备受关注的环境问题，臭氧层空洞，温室效应和雾霾等给我们的生活环境造成严重的危害。传统的以石油为燃料的汽车，其排放的废气是导致大气污染的主要原因之一。其次全球资源匮乏问题，由于石油的采用频繁，地壳正发生变化，随之给我们的生活环境带来了一定的隐患。交通运输业作为石油资源的最大的消耗部门，如果不减少对于石油的过度依赖，石油缺口必将日益增大。石油的进口量对外过度依存直接威胁到国家能源安全。因此我们必须寻找其他替代能源。我国目前的经济发展现在可以说是日新月异。当人们不在为温饱奔波时，就开始享受生活了。所以在这些年我国对于汽车的也是越来越多。而且每年汽车的需求量也在不断地增加，这就可以充分的说明汽车已经越来越贴近我们的日常生活，人们越来越需要汽车。虽然我们现在的经济发展飞快，但是这样也会带来一定的问题，那就是我们的环境在不断地遭受破坏，所以我们需要改变我们的汽车，让我们的出行更加环保。所以电动汽车应运而生，并且在不断地完善。
目 录
第一章 绪论 1
1.1车架概述 1
1.1.1车架发展与应用 1
1.1.2车架的结构与作用 1
1.1.3车架优缺点对比 3
1.2研究背景 3
1.3 研究现状 3
1.3.1有限元分析现状 3
1.3.2汽车车架研究现状 4
1.4研究目的 4
1.5研究的步骤 5
第二章 车架模型构建 6
2.1 确定车架尺寸 6
2.1.1依据汽车参数确定车架尺寸 6
2.1.2选择车架的形式 7
2.1.3电动汽车电池仓位置确定 8
2.2车架模型构建过程 8
第三章 车架有限元分 10
3.1有限元分析介绍 10
3.2有限元分析步骤 10
第四章 车架结构优化 13
4.1车架结构优化 13
4.2本章小结 14
结束语 15
1 结论 15
2研究展望 15
致 谢 16
参考文献 17
附录 18
第一章 绪论
1.1车架概述
1.1.1车架发展与应用
以前汽车所使用的车架主要采用钢骨梁柱，就是在两支平行的主梁上加上左右相连的横梁。车体安装在车架之上，车门、沙板、引擎盖、行李厢盖等钣件包覆于车体之外，所以实际上车体与车架是两个独立的构造。这种设计的好处就是可以兼顾到轻量化和符合刚性要求。所以以前很多跑车都采用这种形式的车架。但是由于这种车架必须要用很多点来连接横梁和主梁，所以汽车空间 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
比较小，而且在生产上比较复杂，没办法大规模生产。之后出现的单体结构车架成为主流，这种钢骨车架构造形式也就被我们成为底盘。
1.1.2车架的结构与作用
车架的结构：
通常我们见到的车架都是由纵梁横梁构成的。他的结构框架我们也可以根据制造的工艺不同而把它分为焊接车架，铆接车架等。通常一些中型或者重型的货车采用的就是铆接车架。但是我们采用最多的就是根据车架的受力把他们分类，分为非承载式，半承载式和承载式车架[15]。
一般采用非承载式车身的汽车都用刚性车架，通常都采用柔性连接的方式进行连接，一般运用的部件是弹簧或者橡胶垫。汽车上的大部分部件都是固定在车架上的，车架则是通过悬架上面的多连杆结构与车轮连接。这样的车辆看上去会比较笨重，质量比较大而且汽车总高度比较大，一般都是用在一些重型汽车上面，但是以为他具有良好的行驶安全性所以也有很多高级轿车运用这种方式。
承载式车身就没有采用像非承载式车身那样的刚性车架，就是在车身上面增加了一些部件来增强车的前后，侧面以及底板的强度。在车身上符合设计要求的位置上面安装发动机，悬架和传动系等一些总成部件。车身这部分承受的载荷则是通过悬架上面的连杆传递给车轮。采用这种布置方式的车身不仅可以完成传统车身的承载功能，还可以用来承受一些负载荷。经过设计师们的不断努力和发展，采用承载式车身的汽车的安全性和稳定性都在不断地提高。因为这种车身没有与车轮相连接的悬架装置，所以质量小，车身总高度比较低，装配起来也比较方便。所以现在很多小型车辆都采用这种结构。这种车身与车架一般都是通过刚性连接的，通过螺钉或者焊接连接在一起。这样不仅可以增加车架的强度也可以帮车架分去一点载荷。
/
图11 车架示意图
车架的作用：
车架就像我们建房子时打的地基一样，是一辆车的基础部分。汽车上面很多装置和总成都是安装在车架上面的。所以车架在设计的时候就要充分考虑到这些部件的布置要求，从而设计出合理的车架。作为整部车的基体，车架所承受的力是特别复杂的。当我们驾驶汽车在一些不好的路段行驶时，车架就可能在纵向的平面内受到一些力，这就促使车架弯曲变形以及在汽车的轴线上出现扭转力促使其变形。由于我设计的是电动汽车的车架，所以在汽车的轻量化也要考虑在里面。车架不仅要轻还要能保证汽车可以正常的工作。这就需要车架具有足够的强度和刚度。在尽量的降低汽车重心的基础上要不断提高汽车的行驶安全性上，车架在结构设计时要保证可以和其他部件可以稳定的连接 [1]。
图12车架实物图
1.1.3车架优缺点对比
车架分为边梁式、中梁式和综合式等。
边梁式顾名思义就是两边有纵梁的车架，中间有几根横梁组成的，由铆接法或焊接法连接而成。由于结构简单，为大部分汽车锁采用。宽度较大的边梁式车架可提高汽车的横向稳定性，减少前后轿车及车厢横梁的弯矩，但是车架宽度要受到整车宽度、轮距及安装发动机和转向操纵机构所需要的空间等方面的限制。
中梁式车架就是中间有一根纵梁，我们也把这种车架布置形式叫做脊梁式车架，这种车架可以保证足够大的扭转刚度，还可以保证车轮具有更多的运动空间用于某些轿车及货车上。采用脊梁式车架的优点是能使车轮有较大的运动空间，便于采用独立悬架，从而提高汽车的越野性；与吨位相同的载重汽车相比，其车架较轻，减少汽车的自重，同时重心较低，因此行驶的稳定性好；车架的强度和刚度大；脊梁式还能起到防尘罩的作用[2]。
1.2研究背景
近年来一直备受关注的环境问题，臭氧层空洞，温室效应和雾霾等给我们的生活环境造成严重的危害。传统的以石油为燃料的汽车，其排放的废气是导致大气污染的主要原因之一。其次全球资源匮乏问题，由于石油的采用频繁，地壳正发生变化，随之给我们的生活环境带来了一定的隐患。交通运输业作为石油资源的最大的消耗部门，如果不减少对于石油的过度依赖，石油缺口必将日益增大。石油的进口量对外过度依存直接威胁到国家能源安全。因此我们必须寻找其他替代能源。我国目前的经济发展现在可以说是日新月异。当人们不在为温饱奔波时，就开始享受生活了。所以在这些年我国对于汽车的也是越来越多。而且每年汽车的需求量也在不断地增加，这就可以充分的说明汽车已经越来越贴近我们的日常生活，人们越来越需要汽车。虽然我们现在的经济发展飞快，但是这样也会带来一定的问题，那就是我们的环境在不断地遭受破坏，所以我们需要改变我们的汽车，让我们的出行更加环保。所以电动汽车应运而生，并且在不断地完善。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/qcgc/20.html
