汽车车身结构_复习资料

1、.车身结构复习1.1 汽车车身的定义 汽车车身是是安装在汽车底盘、发动机上覆盖件的总称,是汽车驾驶员操纵汽车的乘座室，也是乘载货物和人员的载体 。1.2汽车车身的发展历史a马车b厢形车c甲壳虫d船形e鱼形f楔形 车身的结构与汽车的几个基本性能有着密切的关系：动力性、经济性、制动性、操纵稳定性、平顺性、通过性 对车身结构的要求1、具有足够的刚度和强度足以承受各种载荷并保证使用寿命，保证安全性。2、车身布置合理、空气动力性能良好、造型美观。 3、良好的工艺性。4、良好的密封性防雨、雪、风、尘等，保证空气、温度的舒适性。 5、隔音、隔振、防腐蚀。1.4车身名词 车身结构不包括装置件(附件、内饰件等)

2、的车身总成。通常指纵、横、垂直结构件及覆盖件焊接成的空间构架。 白车身在喷漆前的车身总成。包括安装的覆盖件（门、发动机罩和车前板制件以及行李箱盖等）但不包括附件和内饰件。车身装配总成喷漆工序完成后，安装全部附件和内饰件。第二章 车身结构的分类作用在车身上的力：(1)车身的自重、装载人员或货物的重力及其惯 性力，还有空气阻力；(2)发动机、底盘各总成工作时通过其支承传递的力；(3)汽车行驶时通过轮胎、悬架传来的力。2.1 车身壳体按照受力情况可分为：非承载式、承载式两种 非承载式车身和承载式车身一般可按照有无刚性车架划分。车架就是支承车身的基础构件，一般称为底盘大梁架。一、车架的功用:车架是汽车

3、各总成的安装基体，它将发动机、底盘和车身等总成连成一个整体，即将各总成组成为一辆完整的汽车。同时，车架还承受汽车各总成的质量和有效载荷，并承受汽车行驶时所产生的各种力和力矩，即车架要承受各种静载荷和动载荷，因此车架必须要有足够的强度和刚度 。二、车架的分类 1、边梁式（梯形）车架 边梁式车架由位于右左两侧的两根纵梁和若干横梁构成，横梁和纵梁一般由16Mn合金钢板冲压而成，两种者之间采用铆接或焊接连接。2、周边式车架 车架的特点：(1)车架的中部较平低，以降低汽车的重心，满足了高速轿 车行驶稳定性和乘坐舒适的要求。 (2)车架前端做得较窄，以允许转向轮有较大的偏转角度。(3)车架后端向上弯曲，保

4、证了悬架变形时车轮的跳动空间3、中梁式（脊梁）车架 优点：重量轻，重心低，行驶稳定性好，其结构使车轮跳动空间比较大，便于采用独立悬架系统。车架刚度和强度较大，中梁还能对传动轴有防尘作用。缺点：但这种车架制造工艺复杂，精度要求高，使维护保养不方便。另外横梁是悬臂梁，弯矩大，易在根部处损坏。4、综合式（x形）车架 车架前、后部是边梁式，而中部是中梁式，这种车架称为综合式车架（也称复合式车架）。它同时具有中梁式和边梁式车架的特点，可以提高扭转刚度。5、钢管式车架 顾名思义，钢管式车架就是用很多钢管焊接成一个框架，再将零部件装在这个框架上。由于对钢管车车架进行局部加强十分容易（只须加焊钢管），在质量相

5、等的情况下，往往可以得到比承载式车架更强的刚度，这也是很多跑车厂仍乐于用它的原因。三、对车架的要求：1有足够的强度。2有足够的弯曲刚度。3有适当的扭转刚度。4尽量减轻质量。2.2非承载式车身：即有刚性车架（又称底盘大梁架）的车身 特点：车身本体悬置于车架上，通过弹簧或橡胶垫作柔性连接。发动机、传动系的一部分装置固定在车架上，车架通过前后悬架装置与车轮联接。非承载式结构类型优缺点：优点：（1）由于车架介于车身和路面之间，由地面和发动机传来的振动、冲击和噪声，被车架的质量和弹性连接元件减缓和吸收一部分，因此具有平稳的乘坐性能，而且厢内噪音低。（2）同时整车纵向刚度大，车架保护乘员和车身抵抗迎面的撞

6、击作用。（3）车架和车身壳体分开制造，装配以车架为基准件，便于总装组织生产和改换车型。这类车身结构型式的缺点：整车质量大，整车高度大，门槛高，高速行驶稳定性较差；需要大型冲压设备和装焊胎具。非承载式轿车车身车前钣制件的特点 非承载式轿车车身前部较薄弱，其车前钣制件通常不是焊接在车身结构件上，而是由外部覆盖零件和内部钣件焊合而成的空间结构。(货车的情况亦相同)2.3承载式车身结构 特点是汽车没有车架，只是加强了车头，侧围，车尾，底板等部位，车身和底架共同组成了车身本体的刚性空间结构。整车以车身地板为发动机和底盘各总成的安装基础。在此种情况下，各种载荷全部由汽车车身承受。无独立车架，车身承担结构的

7、全部载荷，车身负载通过悬架装置传给车轮。承载式车身结构型式的优缺点：优点：这种形式的车身具有较大的抗弯曲和抗扭转的刚度，质量小，汽车质心低，材料利用率较高，门槛低，车身室内可利用的空间大。装配简单，高速行驶稳定性较好。缺点：由于道路负载会通过悬架装置直接传给车身本体，因此减振隔噪音的性能差，地板离地面很近有防腐要求，适应性差，变更车型困难，车身维修困难。全承载式客车车身骨架二、车身结构按材料分1、钢制车身：镀锌钢板、高强度钢板2、轻金属车身：铝合金、镁合金3、非金属车身：塑料、碳素纤维材料第三章 车体结构 汽车车身板壳按构建组成特点可分为车身骨架、覆盖件和结构加强件三个类型。车身骨架：按作用分

8、为车体主体骨架（梁和柱）、加强板和附件固定件车身骨架作用：1）车身主体骨架是承载功能所要求设置的，支撑覆盖件的构件。在某些车身上(例如大客车)，结构件可能是一个完整的骨架。如前纵梁、前斜支梁、门槛、门柱、窗柱、门框上横梁、风窗框上下横梁等加强板和附件固定板2)加强用的，如发动机罩加强梁、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构件，如仪表板固定支架、顶盖上为安装顶窗而设置的框架等。骨架强度分配的原因安全性、经济性 上横梁吸收上方碰撞能量 下边梁吸收对方车辆的撞击能量；防止与对方车辆车架的错位 前纵梁主要吸能部件 车体主体骨架：按受力方向

9、来分 1、纵向受力元件是前纵梁及斜撑、地板边梁（门槛）、传动轴通道和顶盖及其边梁；2、横向受力元件是前围板，前部斜地板，前后座椅支撑梁，后壁 (有些结构以后座靠背后面的对角斜撑代替后壁)，后横梁或后围板等，顶盖也是横向受力元件。3、高度方向的受力元件是前、中、后门立柱等。车体主体骨架结构：按用途分由三部分组成：1、封闭式的主体(供乘坐的车厢)而车厢部分主要承受分散在地板上的重力，如车体自身的重力、乘客重力和悬挂在门柱上的车门重力等等。2、敞开的前部(安置发动机的部位)3、大多数车身后部都有行李箱。第四章 汽车前后板制件4.1车头即由前板制件各部分组成。汽车前板制件是指 散热器框架和面罩、前翼子

10、板、挡泥板、发动机罩及一些连接板等。1、在有车架的非承载式车身(如:越野车)，其车头板制件几乎全是与车身本体或车架用螺钉连接的。2、承载式轿车车身的车头 一般除翼子板和发动机罩等外覆盖件是可拆卸的以外，其它部件与地板前框架的两根纵梁和一根横梁焊装在一起，形成内部刚性结构，并与车体的前围刚性连接，有时前翼子板也作成不可拆卸的，如此增加焊接部件，可提高车头刚度，但维修性能较差。载货车头的结构型式 1、托架式结构 2整体式结构 3翻转式结构(一)散热器面罩 散热器面罩的功能是保护散热器不受冲击，并为散热器提供足够的通风面积。其外形必须满足造型要求，是汽车的重要装饰件。散热器面罩常用的材料有铜板、铝合

11、金、塑料。塑料中常用的有ABS树酯、PP及聚丙烯等。ABS树酯散热器面罩具有质量轻、耐腐蚀，机械强度好、耐冲击的优点之外，还具有较好的尺寸稳定性和二次加工性(即电镀、涂料、粘结) 可以采用塑料注射成型等高效率大量生产方式，尤其不象钢板冲压件那样受拉延深度、冲压圆角等限制，所以能充分满足造型的要求，且方便更换。为提高装饰效果，还可在表面进行花纹处理。 散热器面罩是易损零件，可拆卸（二）、发动机盖 a对发动机盖的主要要求是隔热隔音、自身质量轻、刚性强。b发动机盖的在结构上一般由外板和内板组成，中间夹以隔热材料，内板起到增强刚性的作用。c发动机盖开启时一般是向后翻转，也有小部分是向前翻转。向后翻转的

12、发动机盖打开至预定角度，不应与前档风玻璃接触，应有一个约为10毫米的最小间距。d为防止在行驶由于振动自行开启，发动机盖前端要有保险锁钩锁止装置，锁止装置开关设置在车厢仪表板下面，当车门锁住时发动机盖也应同时锁住。发动机盖加强板、隔音棉隔音棉：外层为铝铂材料,中间为海绵层,底层为牛皮纸。特点是轻、防水、防火、防霉变、吸音效果好。 发动机盖支撑 种类：杆式、液压、气弹簧(三)翼子板 翼子板包容车轮，防止泥水飞溅，并与其他外覆盖件组成车身外表面，应满足外观要求。结构设计时需校核车轮跳动到极限位置时是否与翼子板或轮罩相碰。 (有些车的前翼子板用有一定弹性的塑性材料(例如塑料)做成。塑性材料具有缓冲性，

13、比较安全。)翼子板的特点 由于翼子板外形较复杂，设计时应仔细考虑其分块与工艺性、外观的关系。翼子板的连接 平头车翼子板 为了方便维修：采用螺钉连接4.2 后板制件轿车后端板制件是由后翼子板、后围板、翼子板加强板、护板以及支撑板等组成一个刚性框架，固定在车身后端的地板上，形成行李箱。它们全部由焊接连接。后行李箱a行李箱也称后备箱，行李箱容积的大小衡量一款车携带行李或其他备用物品的能力 （通常5003000L)b具有密封、防水、防行李丢失的功能 行李箱盖 1、行李箱盖和发动机罩一样，也是由外板和内加强板组成，前端悬挂在两个铰链上，后端用锁固定。2、为了保护行李，在关闭状态，整个行李箱盖的周边应该紧

14、紧地压在行李箱框架的橡胶密封条上。3、当气温很低时，密封条会与箱口冻结在一起，打开行李箱盖时密封条可能从胶结面上被拉下来，所以必须在沿箱口两侧设有流水槽。后备箱盖开启方式：1.自动开关装置 2.液压顶杆装置 3.机械弹簧装置第五章 车身驾驶舱 功能：驾驶员及乘员的载体 作用：1.足够的刚度和强度：支撑操作、乘坐和生存空间2.安装操纵行驶设备：风窗、仪表板、方向盘、后视镜等3.保证驾驶员及乘员的舒适性：座椅、空调、天窗、密封、减振等 4.保证驾驶员及乘员的安全性：雨刮器、安全带、安全气囊、软化层等 5.进出的方便性：车门及其附件驾驶舱的构成 钣金件：前围总成、前风窗、A/B/C立柱、车门总成、侧

15、围（后翼子板）总成、后围总成、后风窗、顶盖总成、地板总成 5.1.1前围板 位置：上部是前风窗下横梁，左右为A立柱，下部与前地板连接。要求：a要有足够的刚度和强度：保证驾驶员的前方生存空间b隔离发动机舱和驾驶舱：隔热、隔音、隔振c仪表板、空调等附件的安装：确定安装支架的位置d是空调管路、电线、拉杆、各个踏板、转向柱等的通道，保证密封对比车身其它部件而言，前围板装配最重要的工艺技术是密封和隔热，它的优劣往往反映了车辆运行的质量。 5.1.2 A、B、C柱；后风窗支柱A柱：作用：支撑前风窗玻璃，连接前围板总成、连接挡泥板总成、顶盖纵梁、门槛，固定前车门铰链要求：保证视野、刚度和强度B柱:作用：支撑

16、顶盖纵梁、门槛，安装前车门锁扣，固定后车门铰链、安装安全带要求：刚度和强度、保证上下车方便性、保证视野C柱:作用：支撑顶盖纵梁、门槛，安装后车门锁扣，连接后地板、连接后行李箱总成要求：刚度和强度、保证视野后风窗支柱：作用：支撑顶盖纵梁、门槛，支撑后风窗、连接后地板、连接后行李箱总成要求：刚度和强度5.1.3 车顶盖 车顶盖是车厢顶部的盖板，与顶盖圈梁连接。要求：a为了安全，车顶盖应有一定的强度和刚度，防止翻车时侵占室内空间b与前、后窗框及与支柱交界点平顺过渡，以求得最好的视觉感和最小的空气阻力。c顶盖内层敷设绝热衬垫材料，以阻止外界温度的传导及减少振动时噪声的传递。车顶盖的分类 车顶盖通常分为

17、固定式顶盖、敞篷式顶盖、可移动顶盖式顶盖三种5.1.4地板 地板骨架总成 ,除了顶盖总成与其无关外 ,车身的前围、后围、ABC立柱都有连接关系要求：1、承受静、动载荷：足够的刚度、强度2、密封防尘、隔振、隔热、降噪 5.2 风窗玻璃 前风窗对驾驶员和乘员的视野、安全和舒适等性能以及汽车的外形、空气阻力等都有较大影响。根据汽车的不同使用部位及要求，汽车安全玻璃可分为：夹层玻璃、钢化玻璃、明暗自动调节玻璃、单面透视玻璃5.3前风窗密封 风窗玻璃与窗框竖边之间的连接方式：橡胶条嵌接式、直接粘接式5.3雨刮器 分类 按数量分：单刮、双刮、三刮 按用途分：前雨刮器、后雨刮器 按连杆结构分：四连杆雨刮器、

18、曲柄连杆雨刮器、齿条齿轮 按刮片的固定形式：无骨式刮片、有骨式刮片雨刮器 工作过程 一般情况下在汽车组合开关手柄上有雨刮器控制旋扭，设有低速、高速、间歇3个档位。汽车座椅一、作用：1、用于支承乘员的质量：给驾驶员提供良好的工作条件；并为乘客创造舒适和安全的乘坐条件。2、缓和和衰减由车身传来的冲击和振动二、座椅的结构：骨架、座垫、靠背和调节装置等组成。三、座椅褥垫1、分散弹簧和人体间的压力，使座椅表面具有柔软的触感。2、具有吸收振动和噪声的功能，所以要求褥垫应柔软、平坦、具有一定弹性，且无明显永久变形。采用橡胶海绵、聚氨酯和泡沫塑料等作为弹性元件，这是因为其质量轻(相对密度为01202)、弹性好

19、、内部的大量气孔有良好的阻尼作用。相对阻尼系数在025左右，固有频率在3Hz左右，且能模塑成形，容易实现座椅的体形化，满足合理的体压分布要求。四、座椅的蒙皮 蒙皮是包在座垫和靠背总成外表面的一层材料，可用它来修饰座垫的表面。其色彩应符合车身内饰的统一要求。蒙皮应包得很结实，以加强褥垫的作用，使载荷能均布在弹簧上。蒙皮材料 常用棉布、毛织品、皮革、人造革、塑料和粘胶织品等。车门、车窗极其附件和密封车门的作用: 供人,货物进出汽车,采光. 车门的结构型式主要有：全尺寸内外板结构、滚压窗框结构、全尺寸车门内板结构。车门的要求:1)具有必要的开度，并能使车门停在最大开度上，以保证上、下车方便 2)安全

20、可靠。车门能锁住，行车或撞车时门不会自动打开。 3)开关方便，玻璃升降方便。4)具有良好的密封。5)具有足够的刚度，不易变形下沉，行车时不振响。6)制造工艺性好，易于冲压并便于安装附件。7)外形上与整车协调车门附件 包括车门铰链、车门开度限制器、带有内、外操作手柄的门锁、定位器、车门密封条，在门内、外板之间还装有玻璃、玻璃导槽和导轨及玻璃升降器、旋转窗等。门护板：装饰和保护 要求:耐老化、耐脏、具有一定的柔软度车门内板及前内护板等多采用复合板材，经真空吸塑成型而成。车门铰链:主要包括固定部分(即铰链座，固定在门框上)、活动部分(安装在车门上)和轴。车门铰链有合页式和臂式两种。车门的开度限制器

21、车门的开度限制器用以限制车门的最大开度，防止车门外板与车体相碰，还必须能使车门停留在最大开度，起着防止车门自动关闭的作用。车门的最大开度一般在65o70o 玻璃升降器 升降器的要求：1）操作性 指玻璃在升降时所需操作力的大小 2）耐久性 指玻璃升降器能正常工作的次数即玻璃从下止点升至上止点，再由上止点降到下止点为工作一次。3）可靠性 指玻璃在升降过程种，能准确的停留在任意位置的能力 4）平稳性 指玻璃在整个升降行程中，保持其水平位置不变的能力。常用每100mm长度上的不平行度表示。 5）耐超载性 常用符合强度和操作强度表示。“符合强度”表示在窗玻璃中央施加额定的载荷时，玻璃不产生连续下降；“操

22、作强 度”表示在摇摆转动轴上施加额定转矩时，不允许构件产生变形和出现异常现象。 6）耐振性 指汽车在行使中出现振动时，升降器能保持玻璃开度位置不变的能力。密封条密封条的固定方式：1）粘接。用粘接剂。 2）机械固定。多用卡扣或卡槽3）夹持。金属骨架夹持。汽车的安全性分为主动安全和被动安全两种:主动安全是指汽车防止发生事故的能力，主要有操纵稳定性、制动性能、平顺性等 被动安全是指在万一发生事故的情况下，汽车保护乘员的能力，目前主要有安全带、安全气垫、防撞式车身和安全气囊防护系统)等。 当汽车发生碰撞事故时，汽车和障碍物之间的碰撞称为一次碰撞。乘员和汽车内部结构之间的碰撞称之为二次碰撞， 安全气囊=传感器(sensor)、电控单元(ECU)、气体发生器(inflator)、气囊(bag)、续流器(clockspring) 当汽车以50kmh的速度撞击前方障碍物时，安全气囊系统的保护动作过程可分为4步(a)，碰撞约10ms后，SRS达到引爆极限。引爆管引爆产生大量热能，点燃气体发