王曉萍,李 軍

(湖北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)電工程系,湖北 十堰 442000)

汽車(chē)車(chē)架主要用于支承車(chē)身，承受汽車(chē)載荷，固定汽車(chē)大部分零部件和總成。對(duì)汽車(chē)車(chē)架的基本要求是：要求車(chē)架具有足夠的強(qiáng)度，合適的剛度，同時(shí)要盡量減輕重量；在良好路面行駛的汽車(chē)，車(chē)架應(yīng)布置得離地面近一些，有助于降低汽車(chē)的重心，增強(qiáng)汽車(chē)的行駛穩(wěn)定性，車(chē)架的形狀設(shè)計(jì)尺寸還應(yīng)保證前輪轉(zhuǎn)向要求的空間；車(chē)架的設(shè)計(jì)還應(yīng)該滿(mǎn)足汽車(chē)中布置的要求[1]。

1 背景技術(shù)

車(chē)架作為汽車(chē)的裝配基體和承載基體是底盤(pán)最重要的組成部分，其性能關(guān)系到整車(chē)的壽命，因此，開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)適用于自卸車(chē)專(zhuān)用底盤(pán)的自卸車(chē)車(chē)架具有重要意義?，F(xiàn)有自卸車(chē)車(chē)架均由主車(chē)架和副車(chē)架兩部分組成，利用U型螺栓將副車(chē)架與主車(chē)架連接，此結(jié)構(gòu)制造成本高，加工難度大，裝配工藝復(fù)雜，整車(chē)自重大。而且由于各企業(yè)技術(shù)水平和生產(chǎn)能力參差不齊,甚至有很多小廠家對(duì)自卸車(chē)的設(shè)計(jì)不夠重視,零部件布置不合理等,由此引起車(chē)架變形與斷裂的質(zhì)量事故頻繁發(fā)生。其中由于副車(chē)架和底盤(pán)主車(chē)架聯(lián)接方式不合理引起的質(zhì)量問(wèn)題較為典型,比如:副車(chē)架斷裂、副車(chē)架與底盤(pán)主車(chē)架聯(lián)接失效造成在舉升過(guò)程中整車(chē)側(cè)翻等,給客戶(hù)和生產(chǎn)廠家造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。

2 研究意義及改進(jìn)方案

2.1 課題研究的意義

自卸汽車(chē)輕量化是自卸車(chē)發(fā)展過(guò)程中的一項(xiàng)關(guān)鍵性研究課題，汽車(chē)輕量化可以降低燃油消耗，車(chē)輛每減重100 kg，每公里燃油消耗平均減少0.5 L[2]。1～5自卸車(chē)副車(chē)架自身質(zhì)量一般在500～700 kg，大約占底盤(pán)重量的5%，去掉副車(chē)架的主副梁一體化車(chē)架可以有效降低整車(chē)質(zhì)量，降低燃油消耗，提高裝載質(zhì)量，從而提高運(yùn)輸效率。

本著自卸汽車(chē)輕量化設(shè)計(jì)的理念，并有效解決以上問(wèn)題，十堰瑞恒汽車(chē)裝備有限公司提出一種主副梁一體化自卸車(chē)架，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的裝有副車(chē)架自卸車(chē)車(chē)架結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，提出設(shè)計(jì)硬點(diǎn)參數(shù)，在原有的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，取消副車(chē)架，提出直接與上裝作業(yè)部分實(shí)現(xiàn)對(duì)接的專(zhuān)用自卸車(chē)車(chē)架總成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。從而減少制造成本，降低加工難度，簡(jiǎn)化裝配工藝，減輕整車(chē)的總質(zhì)量，而且可降低整車(chē)的重心，提高自卸車(chē)行駛穩(wěn)定性與安全性，同時(shí)達(dá)到與原有結(jié)構(gòu)自卸車(chē)的功能及使用性能。

2.2 改進(jìn)方案設(shè)計(jì)

為此，我們提出一種技術(shù)改進(jìn)方案為：在原有結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，取消副車(chē)架，設(shè)計(jì)主副梁一體化自卸車(chē)架。此車(chē)架由車(chē)架本體、油缸支架連接板、車(chē)廂擋板、車(chē)架墊板、車(chē)架主梁局部加強(qiáng)板、緩沖梁和翻轉(zhuǎn)套管等組成(圖1，圖2)。其中油缸支架連接板、車(chē)廂擋板均通過(guò)螺栓與車(chē)架連接，且支架連接板和車(chē)廂擋板下部開(kāi)有長(zhǎng)圓孔以限制緩沖梁的前后移動(dòng)，但不影響其上下跳動(dòng)，起到保護(hù)車(chē)架的作用。車(chē)架主梁局部加強(qiáng)板與車(chē)架本體鉚接與車(chē)架中部受力最大部分，以起到加強(qiáng)車(chē)架強(qiáng)度的作用，整體車(chē)架承載能力更強(qiáng)、抗沖擊性更好。車(chē)架尾部的翻轉(zhuǎn)套管與車(chē)架本體焊接，以備后續(xù)的底盤(pán)改裝工作。

3 有益效果

本設(shè)計(jì)方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于生產(chǎn)。采用此結(jié)構(gòu)的自卸汽車(chē)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝配效率高，制造成本低，整車(chē)自重輕。且可有效降低整車(chē)的駕駛室重心和上裝重心高度，方便上下車(chē)和裝卸貨物，車(chē)輛運(yùn)行更穩(wěn)定，更好地滿(mǎn)足城鄉(xiāng)公路限高條件下的車(chē)輛通過(guò)能力。本設(shè)計(jì)方案已經(jīng)申請(qǐng)實(shí)用新型專(zhuān)利。

圖1 本改進(jìn)方案正視圖

注：1.車(chē)架本體；2.油缸支架連接板；3.車(chē)廂擋板；4.車(chē)架墊板；5.車(chē)架主梁局板加強(qiáng)板；6.緩沖梁；7.翻轉(zhuǎn)套管。

圖2 本改進(jìn)方案俯視圖

[參考文獻(xiàn)]

[1] 倪桂榮，王衛(wèi)兵.汽車(chē)構(gòu)造[M].天津：天津科學(xué)技術(shù)出版社，2010：226.

[2] B·克萊恩.輕量化設(shè)計(jì)—計(jì)算基礎(chǔ)與構(gòu)件結(jié)構(gòu)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.