车架总成(半承载)设计规范

1、Z -402-01-2007扬州亚星客车股份有限公司 发布-实施-发布车架总成（全承载）设计规范Q/WCYG *20*代替Q/WCYG *20*Q/WCYG扬州亚星客车有限公司企业标准1Q/WCYG*20*前 言本标准是根据国家有关客车方面的法规、标准等要求，结合我公司产品开发流程，并参考高等院校汽车专业教材相关章节制定而成，作为扬州亚星客车股份有限公司车架总成（半承载）设计的主要依据。本标准由扬州亚星客车股份有限公司提出并归口。本标准由扬州亚星客车股份有限公司汽车研究院起草。本标准主要起草人： 本标准由扬州亚星客车股份有限公司汽车研究院负责解释。前言的内容可包括：(宋体，五号，段落1.5倍行

2、距）a) 任务来源；b) 制定过程及征求意见情况；c) 指明该标准采用国际标准、国外先进标准的程度；d) 该标准导致废止或代替其他标准文件的全部或一部分的说明；e) 实施该标准过渡期的要求；f) 哪些附录是标准的附录，哪些附录是提示的附录的说明；g) 附加说明：本标准由汽车研究院提出。本标准由汽车研究院归口。本标准起草部门。本标准主要起草人。本标准首次发布、历次修改和复审确认年、月17车架（半承载）总成设计规范1 范围本标准规定了半承载式车架总成的术语和定义、设计规范、车架的制造工艺及材料、车架防腐蚀要求、车辆VIN码和产品标牌在车架上的固定（位置）、车架总成的变动、设计评审要求、设计输出图样

3、和文件的明细等基本设计准则。本标准适用于半承载车架总成设计过程控制，外购底盘车架改制可参照执行。本标准不适用于全承载车架总成设计过程控制。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB 7258-2012 机动车运行安全技术条件GB1184-80 形状和位置公差GB3323-87 钢熔化焊对接接头射线照相焊缝质量分级Q/WCYG ZT C QY G 25-2012外购零部件防腐蚀要求3 术语和定义下列术语和定义适用本文件。车架：汽车承载的基体，支撑着发动机、离合

4、器、变速器、转向器、非承载式（或半承载式）车身等所有簧上质量的有关机件，承受着传给它的各种力和力矩。纵梁：车架总成中主要承载元件，也是车架中最大的加工件，其形状应力求简单。纵梁沿全长方向多取平直且断面不变或少变，以简化工艺。有时也采取中间断面高、两边较低来保证纵梁各断面应力接近横梁：横梁将左右纵梁连在一起，构成完整的车架总成，保证车架有足够的扭转刚度，限制其变形和降低某些部位的应力。有的横梁还作为发动机、散热器、传动轴以及悬架系统的紧固点。4 设计规范41 车架的结构型式半承载式汽车，其前后悬架装置，发动机及变速器等传动系部件施加的作用力均由车架承受，所以，车架总成的刚性、强度及振动特性等几乎

5、完全决定了车辆整体的强度、刚性和振动特性。设计时在确保车架总成性能的同时，还应对车辆性能和匹配性进行认真的研究。根据纵梁的特点，半承载客车车架主要可分为以下几种型式（见图4.1）。 a） b） c）图4.1 半承载客车车架主要型式a)直通纵梁式车架结构；b)中段桁架式车架结构；c)分段式车架结构；4.1.1 直通纵梁式车架结构见图4.1 a）该型式车架纵梁可为槽型或Z字型的直通大梁,横梁一般为槽型，有时也可采用其它特殊形状，如帽形或管形等等，纵梁与横梁之间联接一般采用过渡板铆、焊结构。与车身联接的外横梁（也称牛腿）有槽型和异型钢管式。4.1.2 中段桁架式车架结构见图4.1 b） 该型式车架中

6、段一般为矩形管的格栅式结构，前后段车架纵梁、横梁的形状一般为槽型，中段与前、后段之间联接一般采用过渡板铆、焊结构。4.1.3组合式车架结构见图4.1 c） 该型式车架纵梁为分段式，纵梁、横梁的形状一般为槽型、矩形管等形状不一,一般根据车辆用途、安装不同总成的需要来进行自然分段铆、焊接。4.1.4 三种结构特点分析对比见表1表1 三种结构特点分析对比 对比项目 车架类别 不同类别的客车采用的形式车架结构特点制造难易通用化系列化高低防腐处理繁简生产效率高底焊接量大小结构尺寸保证难易一次性投资高低行李仓容量大小实现低地板的可能性整车的质心高低直通纵梁式车架团体客车、前置客车结构简单较易较高简单 高小

7、易高小小较高中段桁架式车架公路、旅游客车、团体客车结构较 复杂较难高较繁杂较低大难低大无高组合式车架城市客车结构复杂较难高繁杂较高中较难低小大低4.2 车架受力及其应力分析 车架受力状态极为复杂。汽车静止时，它在悬架系统的支撑下，承受着汽车各部件及载荷的重力，引起纵梁的弯曲和偏心扭转（局部扭转）。如汽车所处的路面不平，车架还将呈现整体扭转。汽车行驶时，载荷和汽车各部件的自身质量及其工作载荷（如驱动力、制动力和转向力等）将使车架各部位承受着不同方向、不同程度和随机变化的动载荷，车架的弯曲、偏心扭转和整体扭转将更严重，同时还会出现侧弯、菱形倾向以及扭转振动及噪声。有时，某些专用汽车的装置件还可能使

8、车架产生较大的装置载荷。因此，车架应有足够的弯曲刚度，以使装在其上的有关机构之间的相对位置在汽车行驶过程中保持不变并使车身的变形最小；车架也应有足够的强度，以保证其有足够的可靠性与寿命，纵梁等主要零件在使用期内不应有开裂和严重变形。车架的受力变形见图4.2图4.2 车架的受力和变形a)纵向弯曲；b)侧向弯曲；c)纵向受力；d)整体扭转；e)局部扭转在以上图示载荷作用下，纵梁将产生以下几种应力。1） 弯曲应力。设计时常假定纵梁在某些集中载荷作用下只产生弯曲，可按材料力学的原理采用弯矩差法和力多边形法进行分析。2） 局部扭转应力。开口断面纵梁在偏心载荷作用下往往出现较大的局部扭转，在载荷作用处及其

9、邻近的翘曲约束处往往双力矩（B）较大，如图4.3a)和图4.3c)所示，可用薄壁杆件理论加以分析。3） 整体扭转应力。车架处于整体扭转时，开口断面梁一般在其翘曲约束较强处出现较大的扇性应力。最好是在产品开发阶段，对车架静应力、刚度、振动模态以至动应力和碰撞安全等进行有限元分析，对其轻量化、使用寿命，以及振动和噪声特性做出初步判断，为缩短产品开发周期创造有利条件。图4.3 车架扭转应力a)翘曲约束梁偏心扭转时的双力矩图；b)槽形断面的扇形应力图；c)车架整体扭转时纵梁翼缘应力；4.3 车架的刚度根据载荷特征和变形特征，可以定义出多种车架刚度。车架模态分析时常注意其垂直弯曲刚度、整体扭转刚度及整车

10、扭转刚度。有时还要分析纵梁的局部扭转刚度（时常和横梁弯曲刚度结合）及车架水平弯曲刚度。 车架的各种刚度，因结构不同，有的相差极大。例如常见的由开口断面梁组成的梯形车架，一般其整体扭转刚度极小，而弯曲刚度较大，纵梁局部扭转刚度在横梁处较大，而在横梁之间的部分则较小。至于整车扭转刚度，往往比车架大好几倍。车架刚度不足会引起振动和噪声，也使汽车的乘座舒适性、操纵稳定性及可靠性下降（车架的最大弯曲挠度通常小于10mm），车架刚度又不宜过大，否则将使车架和悬架系统的载荷增大并使汽车轮胎的接地性变差，使通过性变坏。 车架整体扭转时，在车架扭转刚度计算中通常以前、后轴的相对扭角为准。 汽车行驶时，车架将出现

11、整体扭转状态。如汽车以低速通过路面凸包时，车架的轴间扭角式中：b道路不平度（以轴间扭角表示）; Cj-车架（整体）扭转刚度； Cs-悬架系统（含车轮）角刚度。当1时，=0.5b,即车架和悬架系统的扭角各为道路扭角的一半。提高车架扭转刚度可相应提高其自振频率。同时也可增大整车的扭转刚度，使有所减小。其不利影响是，在某些使用条件下，汽车的通过性将下降，车架及悬架系统的载荷也会增大。刚度及悬置跨度较大的装置件如发动机，通常采用四点或三点悬置，通过软垫与车架连接，以减小车架扭转变形的不利影响。改变悬置方式及刚度，往往可以消除某些共振问题。例如：将悬置点设于车架振动模态节点处，可显著减轻振动的传递；将悬

12、置点接近梁的弯曲中心，或在该处设置横梁，则可有效地限制纵梁的局部扭转。设计时应注意加强板、车架纵梁等零件的端部形状和连接方式，以避免刚度突变，导致损坏。如图4。4所示。4.4 纵梁4.4.1 纵梁型式概述纵梁是车架中主要的承载元件，通常采用低合金钢板冲压而成，其长度大致接近整车长度，其形状应力求简单，一般为槽形，也有的做成Z字形或箱形断面，沿长度方向的变化应小或不变，以简化工艺， 图4.5纵梁的形状及其断面 根据客车型式的不同和结构布置的要求，纵梁也可以在水平面 内或纵向平面内做成弯曲的。为了使材料得到合理利用，可将纵梁设计成等强度的简支梁，其中部截面高度较大，两端逐渐减小。 4.4.2 纵梁

13、类别及形状 ：各种纵梁的形状及其断面见图4.5。梯形车架纵梁的上表面应尽可能做成平直的，中部断面一般较大、两端较小，与所受弯矩相适应。也有全长或仅中部及后部为等断面的。根据整车布置要求，有时采用前端或后端或前后端均弯曲的纵梁。槽形断面梁抗弯强度大，工艺性好，零件安装、紧固方便，广泛应用于货车及客车。根据需要也可用Z形断面，多品种生产时，不同轴距、不同装载质量的系列车型采用内高相同的槽形断面纵梁，通过变化钣料厚度或翼缘宽度获得不同强度。为保证通用化优先采用槽形结构，且其截面尺寸、长度应尽可能选用现有模具规格。我公司常用模具规格如下：160X65（mm）、180X65（mm）、200X65（mm）

14、、225x70（mm）、（240X75（mm）、（250X75（mm）等。4.4.3 纵梁的强度纵梁受力极为复杂，设计时不仅应注意降低各种应力，改善其分布情况，还应注意使各种应力峰值不出现在同一部位上。例如，纵梁中部弯曲应力较大，则应注意降低其扭转应力，减小应力集中并避免失稳。而在其前、后端，则应着重控制悬架系统引起的局部扭转。提高纵梁强度常用的措施如下:4.4.3.1 提高弯曲强度1）、选定较大的断面尺寸和合理的断面形状（槽形梁断面高宽比一般为3：1左右）;2）、在应力较大部位加加强板；图示4。63）、将受拉翼缘适当加宽。4.4.3.2 提高局部扭转刚度1）、注意偏心载荷的布置，使相近偏心载

15、荷尽量接近纵梁断面的弯曲中心，使合成量小；2）、在偏心载荷较大处设置横梁，并根据载荷大小及分散情况确定连接强度和宽度；3）、将载荷点尽可能布置在纵梁断面的弯曲中心上；4）、当偏心载荷较大并偏离纵梁较远时，横梁可采用K形横梁或其他加强结构，或将该段纵梁形成封闭断面；5）、偏心载荷较大且较分散时，应采用封闭断面纵梁，横梁间距也应缩小；6)、选用较大的断面；4.4.3.3 提高整体扭转刚度1）、不使纵梁断面过大，在纵梁大断面处纵、横梁采用立板连接；2）、翼缘连接的横梁不宜相距太远。4.4.4.4 减小应力集中及疲劳敏感1）、尽可能减小翼缘上的孔（特别是高应力区），严禁在翼缘上布置大孔；2）、对于弯曲

16、纵梁，弯曲部位的圆弧半径不宜过小，以避免变形区出现波纹或严重变薄；3）、注意加强端部的形状和连接，避免刚度突变；4）、杜绝在槽形纵梁的翼缘边缘处施焊；4.4.4.5 减小失稳 1）、在受压翼缘宽度和厚度的比值不宜过大（常在12左右）；2）、在容易失稳处加焊撑板；4.4.4.6 局部强度加强1）、采用较大的板厚；2）、在集中力较大处将纵梁局部贴加强板，必要时再将加强板压肋或折边；3）、加大支架紧固面尺寸，增多紧固件数量，并尽量使力作用点接近纵梁立板的上、下侧。4.5 横梁 横梁将左、右纵梁联接在一起，构成一个完整的框架，以限制其变形和改善纵梁某些部位的应力，处理纵梁局部扭转问题，关键在于足够的横

17、梁弯曲刚度、合理的连接设计，以及横梁在纵梁上的正确布置。前后钢板弹簧对纵梁的局部扭转载荷较大，因而也是结构设计的重点。其它局部所扭转载荷较小，则较易处理。通常采用的横梁结构和连接情况如图4.7所示。4.5.1 横梁的分类（根据其截面形状）4.5.1.1 槽形截面及大连接板 槽形截面沿立板方向弯曲，刚度和强度都较大，多用于板簧支架处。通常都为直梁或弯度不大的梁，以利于制造。槽形截面结构横梁的优点是：可以更加方便连接和接近辅助支架，使其得到一定的支撑，同时亦可布置较多的紧固件，以提高连接强度；板簧支架的载荷可通过连接板直接传到横梁上，连接板对纵梁立板也有加强作用。槽形截面弯曲刚度较大，可使纵梁扭角

18、减至很小；由于两端有连接板加强，横梁可适当减薄，一般可为纵梁厚度的4/5左右，受力平滑过渡传递。缺点是：在纵梁截面高度改变时，极难适应。沿翼缘方向弯曲时，刚度和强度将下降很大。如图4.7 （a）、（b）、（c）、（j）4.5.1.2 帽形截面 帽形截面较易制成大弯度梁；在空间受到限制时较易布置，且可获得相当的弯曲强度和刚度，故适于在其上布置大总成的悬置。有些车上采用大帽形截面横梁配以纵梁连接支架，可以得到较大的连接刚度和弯曲刚度，但用料较多，成本较高。如图4.7 (d)、（h）、（i）、（k）、（l）、（m）、（n）4.5.1.3 鳄鱼式横梁 鳄鱼式横梁通常由帽形截面在其两端加接头构成。这种横

19、梁的优点是：有较大的连接宽度，使主支架都可以得到支撑；截面高度较低，可以让开下部空间，使某些汽车的传动轴自由穿过；可用矩形胚料直接压制；变化其接头设计，可以与截面高度不同的纵梁实现各种形式的连接，通用性较好。不足之处是：其弯曲刚度不如槽形横梁大，车架扭转时应力往往偏大。因此，有些车上将翼缘连接改为立板连接；鳄鱼式横梁也可以由两个帽形截面组成封闭的箱形截面，其扭转刚度极大，其弯曲刚度也比上一种大。如图4.7 （p）4.5.1.4 圆管横梁及其连接此种结构的优点是：对纵梁的约束小，扭转刚度较大，这种横梁的不足之处是：横梁的弯曲刚度不如槽形横梁；其连接宽度较小，不利于实现对辅助支架的支撑。有些圆管横

20、梁以连接板与纵梁翼缘连接，因此车架扭转时应力较高，横梁采用圆管带支架与纵梁连接，横梁及其纵梁连接部分附近出现较大应力。见图4.7（e）4.5.1.6 工字形截面常由槽形截面组合而成，弯曲强度和刚度很大。见图4.7 (g)4.5.1.7 封闭截面常为管形及箱形。其突出的优点是扭转刚度极大。管形截面常为现成的型材，不须为其配备大的生产设备和模具，通过接头可连接在不同端面高度的纵梁立板上，实现较大的通用。箱形截面通常由帽形截面组合而成，其刚度和强度较大，但成本较高。见图4.7 (o)4.5.2 横梁的连接4.5.2.1 横梁连接要求 横梁作用的发挥程度，全在于其连接设计是否恰当。应考虑的方面为：与纵

21、梁的连接宽度，如果较宽则可以布置较多的紧固件，以形成较大的连接强度和抗变形能力，往往可使偏离横梁的纵梁局部扭转载荷 得到一定的支撑；横梁上下方的连接，应保持较大的跨距，以便更好地钳住纵梁，限制其扭转变形；要有较大的连接强度及合适的连接刚度。 （O） （P）图4.7 横梁断面形状及连接形式4.5.2.2 连接形式 常见的有三种型式：横梁和纵梁上下翼缘相连；横梁和纵梁的立板相连；横梁同时和纵梁的任一翼缘以及立板相连。横梁和纵梁翼缘连接，可得到较大的连接跨度和连接刚度，使车架扭转刚度增大，纵梁局部扭转改善，但常常引起车架扭转应力提高，表现在翼缘应力加大，车架两端的横梁常用这种型式。横梁和纵梁立板连接

22、，则结果相反，可用于纵梁的大截面处或车架中部的横梁处，并注意增大其连接跨度。经有限元分析计算得知，立板连接结构与翼面连接结构相比，前者比后者可使纵梁的扭转应力降低40，也就是说在车架扭角较大的地方应尽量采用立板连接结构，以降低纵梁的局部应力。 横梁和纵梁立板及一个翼缘同时相连，则兼有以上两种连接方式的特点，缺点在于作用在纵梁上的力直接传到横梁上。有时使横梁只和纵梁的一个翼缘相连，则极难发挥其刚度作用，因此不常采用。各种横梁形式比较见表2 表2（横梁形式比较）序号形式优缺点常用部位连接方式1 槽形横梁具有较好的抗弯扭能力，得到较为普遍的应用前、后簧支架处，车架中部。一般用连接板与纵梁上下翼面连接

23、2帽形横梁有一定的抗弯扭能力。可以获得大的腹部空间纵梁前、后部的连接，发动机悬置用元宝梁等。与纵梁翼面连接，下部采用外支撑3鳄鱼式横梁抗弯能力较差可以获得大的腹部空间前置车用吊变速箱，传动轴等处。与上下翼板连接4圆管横梁具有高的强度，抗弯能力较差。可以有效降低车架的扭力集中纵梁前、后部的连接。直接焊接在纵梁立板或用筋与下翼板连接6工字形横梁具有大的抗弯扭能力前、后簧支架处。不常用，连接太困难7封闭式横梁扭转刚度极大不易安装，成本较高，仅在焊接车架上使用4.6 车架的技术要求1 车架总成 2、6 夹小间隙的1紧装置 3、5 定位装置 4 撑开装置 图4.8 车架关键尺寸要求如图4.8所示，为使汽

24、车行驶系各部件相对位置准确，保证其行驶的稳定性，产品设计对车架对角线差值和左右钢板弹簧销孔同轴度都给定了控制范围。对角线差值为：,；前钢板弹簧的左右后销孔同轴度均为2mm,对于这些要求工艺上都应采取相应的措施加以保证。车架焊接部分应焊接牢固，焊缝光滑平整，无裂纹、夹渣、未焊透等焊接缺陷。车架铆接部分应铆接牢靠，铆紧力应符合要求，无假铆、松动、歪斜、缺角等铆接缺陷。在保证强度、刚度的前提下车架的自身质量应尽可能小，以减小整车质量。此外，车架设计时还应考虑车型系列化及改装车等方面的要求。4.7 车架总成校核与计算 车架的计算主要是对车架在静载和动载条件下的强度和刚度的校核，新设计车架必须进行有限元

25、分析计算，已经批量应用并经过市场验证的成熟产品，如主要受力构件结构、位置发生变化，也需进行有限元分析计算。4 8 车架设计要点车架受力复杂,纵梁和横梁截面形状和连接方式各式各样, 要设计出结构合理、重量轻、可靠实用的客车底盘车架, 除通过理论计算和有限元分析外, 还应注意以下几个方面:4.8.1 充分考虑各总成零部件的总布置要求, 最大限度地满足车身对底盘的要求。4.8.2 车架宽度的标准化有利于产品的三化，可使车架横梁、前后桥及悬架等进行互换。车架等宽可简化纵梁的冲压工艺且在纵梁上不会产生附加扭矩。有时根据设计要求需将车架前端或后端做成不等宽。4.8.3 横梁与纵梁的连接结构是大客车车架设计

26、考虑的重要方面,包括: 横梁与纵梁的上下翼面连接。该型式提高了纵梁的抗扭刚度, 但易产生约束扭转, 造成纵梁翼面出现较大的应力。由于客车车架与车身共同承载,是一种常用的连接形式。横梁与纵梁的立板连接。该型式连接刚度差, 必须相应加强车架刚度, 大客车车架不适合使用。横梁与纵梁的立板和上或下翼面同时连接。该型式具有前两种型式柔性抗扭和刚性抗弯的综合特点。4.8.4 横梁与纵梁连接时, 横梁端部具有最大的应力, 为避免局部区域出现过大的连接负荷应力, 应通过加宽断面以尽可能增大连接区。4.8.5 为提高车架抗弯曲刚度, 承受更大的载荷, 在直大梁搭接处及三段式的前中后连接处必须焊接加强板。加强板的

27、厚度不大于纵梁厚度, 且材质相同。面积较大时, 可采取塞焊、铆接或者螺栓连接加周边间断焊。4.8.6 悬架为高负荷区, 在钢板弹簧支架传力处应有加强横梁, 必要时采用加筋板、箱状件等结构进行加强。4.8.7 纵梁一般不允许加接，如确因条件限制需要加接，对焊位置应远离高负荷区,一般采用45斜焊缝,要打坡口且有材质相同厚度不大于纵梁的加强板。4.8.8 车架纵梁的钻孔要远离焊缝, 不允许在高应力区域钻孔, 禁止在纵梁弯曲区域内钻孔。钻孔时应满足下图4.9示要求（不包括工艺孔）： 图4.9 纵梁打孔图要求Amin=3xD(最小为30) Bmin=4xD Cmin=3xD D=钻孔直径4.8.9 为满

28、足客车总布置的要求可合理地在纵梁翼面上切槽，切槽位置应在前钢板前支架前或后钢板后支架后500以上，切槽深度一般不大于翼面宽度2/ 3。4.8.10 横梁和外支架应尽量增加合理的喇叭型减重孔，其孔径应符合现有冲模尺寸。4.8.11 采用封闭型材的刚性抗扭车架, 应使用焊接技术连接, 横梁可采用管材,插入纵梁中焊接。4.9车架加工及公差要求4.9.1纵梁的加工及公差要求 4.9.1.1 长度偏差不得超过mm；4.9.1.2 立板纵向直线度公差不超过全长的0.4%，每1米内的偏差不大于2mm；图4.10纵梁公差标注4.9.1.3 翼缘纵向直线度公差不超过全长的0.1%；4.9.1.4 断面尺寸（见右

29、图4.10）1. 立板面在范围C内的直线度偏差不大于0.3mm；2. 纵梁断面高度A值的偏差mm；3. 横梁处测量开口尺寸B的偏差mm；4. 纵梁内侧圆角半径R应不小于板厚，其的偏差为mm。4.9.1.5 装配组孔的位置度：1. 在同一平面内，同一组孔的位置度公差为0.3mm。2. 同一零件装在纵梁幅板、翼缘两平面上的两组孔，其孔边距（孔至另一边的距离）偏差为0.5mm。4.9.2纵梁加强板（见图4.11）4.9.2.1 图4.8.1立板纵向直线度公差为6mm(在C范围内测量)； 图4。11 纵梁加强板4.9.2.2 断面尺寸1. 立板C范围内直线度公差为0.4mm；2. 纵梁内侧圆角半径R应

30、不小于板厚，其的偏差为+1mm3. 当采用图4.8.2断面的加强板开口尺寸B的偏差为mm；A的偏差为mm 。4.9.2.3 装配孔的位置度，冲压料厚变薄的要求符合：在冲压成形时，造成的材料局部减薄不得超过材料厚度的10%。当钻孔或冲孔出现毛刺，并因此给铆接带来困难时，避免由毛刺造成的损伤，须去毛刺。产规定倒角10.5*454.9.3 横梁 4.9.3.1当横梁采用铆接（或螺栓联接）方式与纵梁联接时，横梁上分别与左右纵梁铆接（或螺栓联接）的孔之间尺寸的偏差为0.5mm；4.9.3.2当横梁采用焊接方式与纵梁联接时，焊缝要求按GB3323-87要求达到II级或II级以上标准。4.9.3.3槽形横梁

31、断面尺寸形状偏差应符合4.9.1.4条第4条中a、c、d的规定。4.10 三段式中间桁架设计： 为加大行李仓，公路、旅游客车都设计中间桁架结构。中间桁架采用矩形钢焊接，与前、后连接采用连接板固定。同时便于与车身连接，可在桁架结构上增加外伸横梁。强度校核可通过有限元分析计算。5 车架的制造工艺及材料 车架纵梁和其它零件的制造，多采用钢板的冷冲压工艺在大型压力机上冲孔及成形；也有采用槽钢、工字钢、管料等型材制造的。车架组装多采用二氧化碳保护焊、冷铆、防松螺栓联接。为保证车架的装配尺寸，组装时必须有可靠的定位和夹紧，特别应保证有关总成在车架上的定位尺寸及支承点的相对位置精度。 车架材料应有足够高的屈

32、服极限和疲劳极限，低的应力集中敏感性，良好的冷冲压性能和焊接性能。低碳和中碳合金钢能满足这些要求，强度更高的钢板在冷冲压时易开裂且冲压回弹较大，故不宜采用。大客车车架纵梁和横梁截面尽量采用抗弯强度大的槽形截面,选用510L或性能更高的汽车用大梁专用钢板，截面尺寸应尽量与现有产品通用。三段式车架中部桁架采用矩形钢管、城市公交客车底盘车架设计中也可采用异形钢管（材料Q345A，壁厚3.06.0MM），应尽可能选用在用规格。轻、中型客车冲压纵梁的钢板厚度为5.07.0mm,大型客车冲压纵梁的钢板厚度为7.09.0mm。6 车架防腐蚀要求见企业标准Q/WCYG ZT C QY G 25-2012。 （

33、亚星）7 车辆VIN码和产品标牌在车架上的位置 系列车型上车辆VIN码打印位置应固定，且要符合GB 7258位置要求；产品标牌如果也装在车架上时，位置应符合GB 7258要求(现要求在大梁右侧,正常要求在右前轮后部)。设计车架时应考虑这些位置系列化，通用化。出口车应考虑所出口地区对此位置的特别要求。8 车架总成的变动 因在车架上装置特种装备而必须改动车架时，应首先熟悉该车架的设计试验资料和原车的轴荷分布等技术参数，避免引起强度问题。应尽量不在纵梁翼缘上钻孔，在其立板上钻孔时应不使其距翼缘或原孔太近；严禁用气焊吹孔。在车架上施焊应谨慎，注意避开高应力区，使之不形成应力集中；不要在加强板的端头和纵

34、梁的边缘上施焊；焊缝长度不宜小于30mm；严禁在纵梁的边缘上进行临时性的点焊。接长车架时，应注意不使后轴超载；接合处应采用X形坡口，从两面施焊；接长片应力较大时应贴加强板，加强板常为L形，端头切有45度以上的斜角，贴近端头的紧固件常布置在立板上，端头常与横梁及弹簧支架等重叠在一起或与其尽量错开。9 车架总成设计人员应考虑的问题车架设计人员要熟知车架的结构特点对整车的影响，如要设计低地板、大行李仓、降低整车整备质量等不同目标的客车，采用不同的车架，实际的效果，实施的难易将不同。另外还要考虑国情、厂情等方面。从国情方面应考虑到国内的道路情况、材料的供应、运输等，从厂情方面应考虑到工厂的工艺手段、设

35、备的能力、人员的素质等。下面仅讨论具体设计时应考虑的几个问题。9.1 车架整体的总布置从车架的设计角度来说，一般要求内、外横梁与车身骨架的立柱在一个X座标线上，这样设计可使车架与车身骨架形成一个封闭环，有利于承受车身传递的力，但由于一些总成装配的需要内横梁有时较难做到与车身骨架的立柱在一个座标线上。因此要求总布置人员应与各总成设计人员反复协调，尽量满足这一要求。否则须采取加强的手段，封闭环的平均间隔宜在1.5m2m。9.2 车架与驾驶区部位结构驾驶区部位由于涉及的总成较多，此处车架设计既要考虑支承梁与车身骨架相联结，还要考虑转向器及各种操纵机构的安装结构、位置，避免干涉等问题。 9.3 前、后

36、悬架处车架的考虑车架前、后悬架的宽度问题，也是总布置人员须注意的一个地方，从车架强度考虑，悬架与车架联接的支点要处理好。例如:钢板弹簧支座处，空气悬架的气囊支座、推力杆支座处，由于整车的质量几乎全部靠这几个支点支承，因此联接这几个支点的车架部位受力最大，按车架一般设计要求，需在受力点加一反力以使力矩平衡，即设计一横梁于支座处；一般要求内横梁与外横梁在一个座标线上，在前后悬架处，既安装外横梁，又要安装钢板弹簧支架，难以满足要求，设计时内横梁的结构和位置首先要满足钢板弹簧支座处的受力要求，因为钢板弹簧支座处纵梁受力远大于外横梁处，为兼顾外横梁处的受力，须对内横梁与纵梁的连接采取加强措施，如加长连接板等。9.4 车架与发动机的考虑不管前置发动机或后置发动机客车，其传动系加发动机的长度一般都在2m左右，在纵梁之间无法布置内横梁来连接左、右纵梁，需要由外横梁与车身联接，对左、右纵梁的强度有很不利的影