專利名稱：重量輕強(qiáng)度高的輕型貨車車架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域?yàn)槠囓嚰芙Y(jié)構(gòu)。
目前國內(nèi)外對(duì)汽車車架的設(shè)計(jì)均以經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)為主，有限元設(shè)計(jì)為輔。而有限元設(shè)計(jì)多以靜力分析為主。1965年W.GHurty首先提出模態(tài)綜合法解決大型結(jié)構(gòu)的動(dòng)力性質(zhì)，1974年L.J.Howell將E.HDowell的拉格朗日乘子法應(yīng)用于小汽車模態(tài)綜合，但只限確定位移與加速度響應(yīng)。例如1985年翻譯〈美〉M.M凱墨爾，J.A.沃爾夫編著的《現(xiàn)代汽車結(jié)構(gòu)分析》一書，其中敘述有關(guān)汽車車架的內(nèi)容只限于用模態(tài)綜合技術(shù)確定位移與加速度響應(yīng)。1990年12月北京汽車摩托車聯(lián)合制造公司開發(fā)的《汽車CAD》的車架有限元分析中，計(jì)算了靜載荷，動(dòng)荷只按靜荷的三倍估計(jì)。
汽車車架的損壞是由于疲勞所造成的，汽車行駛時(shí)車架處于隨機(jī)激勵(lì)下振動(dòng)，其破壞應(yīng)按隨機(jī)疲勞破壞理論進(jìn)行計(jì)算，由于動(dòng)荷計(jì)算復(fù)雜，目前仍按靜載下彎曲與扭轉(zhuǎn)計(jì)算應(yīng)力后再乘以若干倍動(dòng)載系數(shù)，這是不符合實(shí)際情況的。
本實(shí)用新型發(fā)明創(chuàng)造的目的在于改變?cè)?040型及1041型系列車架強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法，從而提高車架強(qiáng)度，減輕車架的重量，產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益。
本實(shí)用新型發(fā)明創(chuàng)造的基本點(diǎn)是車架動(dòng)應(yīng)力采用隨機(jī)疲勞破壞理論進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，改善了現(xiàn)有動(dòng)力的不均勻度，減輕自重，得到優(yōu)化設(shè)計(jì)的應(yīng)力分布最佳狀態(tài)。其車架的兩條縱梁(1)為槽型鋼(4)，h中間大，兩頭小，為變截面。共有7條橫梁(2)，中間5條圓管(3)橫梁(2)其厚度一般小于5mm而大于2.9mm，在兩者之間。前后兩頭槽型鋼(4)的橫梁(2)和兩條槽型鋼(4)縱梁(1)的厚度均小于5mm而大于4.4mm(見


圖1)，在兩者之間為宜。
附圖
圖1重量輕強(qiáng)度高的輕型貨車車架結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2原1040型，1041型車架結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3重量輕強(qiáng)度高的輕型貨車車架中間5條橫梁斷面形狀示意圖。
圖4重量輕強(qiáng)度高的輕型貨車車架兩條縱梁及前后兩頭橫梁斷面形狀示意圖。
結(jié)合附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)。
汽車車架的損壞是由于疲勞所造成的，汽車行駛時(shí)車架處于隨機(jī)激勵(lì)下的振動(dòng)，其破壞應(yīng)按隨機(jī)疲勞破壞理論進(jìn)行計(jì)算，由于動(dòng)荷計(jì)算復(fù)雜，目前仍按靜載下彎曲與扭轉(zhuǎn)計(jì)算應(yīng)力后乘以若干倍動(dòng)載系數(shù)，用這種方法設(shè)計(jì)的1040型，1041型車架(見圖2)，其中1040型有7條橫梁(2)而1041型有8條橫梁(2)，前后兩頭槽型鋼(4)橫梁(2)，中間圓管型(3)橫梁(2)及兩條槽型鋼(4)縱梁(1)其厚度均為5mm。
本發(fā)明創(chuàng)造的輕型貨車車架是按隨機(jī)疲勞破壞理論進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而改善了車架強(qiáng)度，降低最大應(yīng)力，降低應(yīng)力的不均勻度，同時(shí)減輕自重，得到優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)力分布的最佳狀態(tài)。在車架加工工藝工裝條件不變的情況下，去掉1041型原車架第6條橫梁(2)，即輕型貨車車架為7條橫梁(2)，其中間5條橫梁(2)為圓管(3)，其管壁厚小于5mm而大于2.9mm為兩者之間(見圖3)，前后兩頭橫梁(2)為槽型鋼(4)。兩條槽型鋼(4)的縱梁，h兩頭小，中間大，為變截面(見圖4)。對(duì)1040型車架經(jīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)后，中間5條圓管(3)橫梁(2)厚度小于5mm而大于2.9mm為兩者之間。前后兩頭槽型鋼(4)橫梁(2)及兩條槽型鋼(4)縱梁其厚度均小于5mm而大于4.4mm為兩者之間。兩條槽型鋼(4)的縱梁，h中間大，兩頭小，為變截面。
本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的輕型貨車車架，在原加工生產(chǎn)線上得以實(shí)現(xiàn)，經(jīng)測試及1.5萬公里的可靠性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該車架不僅結(jié)構(gòu)簡單，減輕自重，同時(shí)提高強(qiáng)度，降低動(dòng)應(yīng)力及其不均勻度，得到最佳優(yōu)化設(shè)計(jì)，節(jié)省材料，降低成本，推廣應(yīng)用，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
權(quán)利要求1.一種重量輕，強(qiáng)度高的輕型貨車車架，它由縱梁(1)和橫梁(2)構(gòu)成，縱梁(1)為槽型鋼(4)，其h中間大，兩頭小，為變截面，其特征在于所說的車架有7條橫梁(2)，中間5條橫梁(2)為圓管型(3)，厚度小于5mm而大于2.9mm為兩者之間，前后兩頭橫梁(2)為槽型鋼(4)。
2.按照權(quán)利要求1所說的重量輕，強(qiáng)度高的輕型貨車車架，其特征在于所說的前后兩頭的槽型鋼(4)橫梁(2)及兩條槽型鋼(4)縱梁(1)，其厚度d均小于5mm而大于4.4mm為兩者之間。
專利摘要本實(shí)用新型所發(fā)明創(chuàng)造的重量輕強(qiáng)度高的輕型貨車車架，是按隨機(jī)疲勞破壞理論進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使最大應(yīng)力下降，自重減輕，其車架共有7條橫梁，中間5條橫梁為圓管形，厚度小于5mm而大于2.9mm為兩者之間，前后兩頭槽型鋼橫梁及兩條槽型鋼縱梁，其厚度d均在5mm—4.4mm之間。
本車架結(jié)構(gòu)簡單，在原生產(chǎn)線(即1040型，1041型生產(chǎn)線)上得以實(shí)現(xiàn)，經(jīng)測試及1.5萬公里跑車實(shí)驗(yàn)，安全可靠。
文檔編號(hào)B62D21/02GK2127076SQ9222682
公開日1993年2月17日 申請(qǐng)日期1992年7月9日 優(yōu)先權(quán)日1992年7月9日
發(fā)明者王烈, 顧天恒, 秦之勤, 諸葛鴻程, 陳細(xì)良, 張志賢, 祝凌, 楊希強(qiáng) 申請(qǐng)人:清華大學(xué), 北京輕型汽車有限公司, 王烈