設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)大運(yùn)重卡車(chē)架設(shè)計(jì)學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào)： 學(xué) 院：_____ _____專(zhuān) 業(yè)：________ ____________ 指導(dǎo)教師：_________ _____________ 20 年 月大運(yùn)重卡車(chē)架設(shè)計(jì)摘要 牽引車(chē)車(chē)架是確保牽引車(chē)能夠承載一定重量的貨物和保證駕駛員安全的主要結(jié)構(gòu)因此牽引車(chē)車(chē)架的設(shè)計(jì)要保證其有足夠的強(qiáng)度與剛度，并使其結(jié)構(gòu)布置簡(jiǎn)單而合理為了使?fàn)恳?chē)車(chē)架的設(shè)計(jì)滿(mǎn)足牽引車(chē)車(chē)架結(jié)構(gòu)規(guī)則的要求﹑保證車(chē)架具有足夠的剛度和強(qiáng)度﹑滿(mǎn)足牽引車(chē)上各個(gè)零部件及總成的安裝要求﹑使?fàn)恳?chē)車(chē)架的制造工藝盡可能的規(guī)范和簡(jiǎn)化，所以從車(chē)架的結(jié)構(gòu)選擇﹑車(chē)架的總布置以及車(chē)架的制造工藝三個(gè)方面進(jìn)行統(tǒng)一考慮對(duì)牽引車(chē)車(chē)架進(jìn)行了設(shè)計(jì)在牽引車(chē)車(chē)架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后，在CATIA軟件中進(jìn)行建模和裝配在檢查無(wú)干涉后將模型導(dǎo)入ANSYS中，對(duì)車(chē)架進(jìn)行了彎曲工況﹑彎扭組合工況﹑彎曲剛度以及扭轉(zhuǎn)剛度的分析并對(duì)分析結(jié)果中出現(xiàn)應(yīng)力集中的部件的結(jié)構(gòu)和尺寸參數(shù)進(jìn)行了改進(jìn)和優(yōu)化從優(yōu)化后的分析結(jié)果可知，車(chē)架的應(yīng)力在合理的范圍內(nèi)﹑變形小﹑剛度也足夠大。

牽引車(chē)車(chē)架的強(qiáng)度和剛度都達(dá)到了要求關(guān)鍵詞：牽引車(chē)，車(chē)架，有限元The DAYUN heavy truck frame designAbstractThe tractor frame is the main structure to ensure that the tractor can carry a certain weight of cargo and ensure the safety of the driver. So the design of the tractor frame to ensure that it has sufficient strength and stiffness.but also the structure of the frame should be simple and compact.In order to make the design of the tractor frame to meet the requirements of the rules of the structure of the tractor frame, to ensure that the frame has sufficient rigidity and strength to meet the requirements of the various parts and assembly of the tractor and the assembly of the tractor As far as possible the specification and simplification, so from the frame structure selection, the general layout of the frame and the frame manufacturing process three aspects of the unified consideration of the tractor frame was designed. After the structural design of the tractor frame is completed, the frame is modeled and assembled in CATIA software. After checking the interference, the model is introduced into ANSYS, and the frame is analyzed by bending condition, bending and bending combined condition, bending rigidity and torsional rigidity. And the structure and size parameters of the components with stress concentration in the analysis result are improved and optimized. From the results of the optimized analysis, we can see that the stress of the frame is within the reasonable range, the deformation is small and the stiffness is big enough. Tractor frame strength and stiffness have reached the requirements.Keywords: tractor, frame, finite element目錄1 引言 11.1 課題研究背景及意義 11.2 牽引車(chē)車(chē)架?chē)?guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 11.3 課題研究的主要內(nèi)容 22 牽引車(chē)車(chē)架的設(shè)計(jì) 32.1 牽引車(chē)車(chē)架形式的選擇 32.2 牽引車(chē)車(chē)架設(shè)計(jì)的的原則 32.3 設(shè)計(jì)參數(shù) 32.4 牽引車(chē)車(chē)架的總體尺寸設(shè)計(jì)及布置 42.4.1 牽引車(chē)車(chē)架最大外寬尺寸的確定 42.4.2 牽引車(chē)車(chē)架斷面尺寸的確定 42.4.3 牽引車(chē)車(chē)架長(zhǎng)度的確定 42.4.4 牽引車(chē)車(chē)架橫梁的設(shè)計(jì)及布置 52.5 牽引車(chē)車(chē)架縱梁與橫梁連接方式的選擇 102.6 牽引車(chē)車(chē)架縱梁孔位布置設(shè)計(jì) 102.6.1 孔徑大小尺寸要求 102.6.2 孔位工藝性布置要求 112.6.3 孔的布置不應(yīng)影響車(chē)架的強(qiáng)度 122.7 鉚接 122.7.1 鉚釘孔的中心距離連接板內(nèi)側(cè)的距離 122.7.2 鉚釘孔在在縱梁上的布置以及尺寸標(biāo)注 122.7.3 鉚釘孔的工藝 122.7.4 鉚釘孔去毛刺 132.7.5 鉚釘長(zhǎng)度的計(jì)算 132.8 牽引車(chē)車(chē)架工藝孔的布置和設(shè)計(jì) 132.9 牽引車(chē)車(chē)架的尺寸標(biāo)注 1452.10 牽引車(chē)車(chē)架的設(shè)計(jì)技術(shù)要求規(guī)范 152.11 牽引車(chē)車(chē)架設(shè)計(jì)的工藝性規(guī)范 162.11.1 牽引車(chē)車(chē)架的鉚接工藝性要求規(guī)范 162.11.2 螺栓連接的要求規(guī)范 162.12 牽引車(chē)車(chē)架零部件沖壓成型的工藝性要求規(guī)范 162.13 牽引車(chē)車(chē)架材料的選用 172.14 牽引車(chē)車(chē)架三維模型的建立 182.15 本章小結(jié) 203 牽引車(chē)車(chē)架的有限元分析 213.1 有限單元法的基本思想 213.2 有限單元法分析的一般步驟 213.2.1 結(jié)構(gòu)的離散化 213.2.2 單元的分析 223.2.3 整體分析 223.3 有限元分析軟件ANSYS簡(jiǎn)介 223.4 ANSYS Workbench模塊的簡(jiǎn)介 233.5 Static Structural模塊簡(jiǎn)介 243.6 對(duì)牽引車(chē)車(chē)架進(jìn)行有限元分析的模型的建立 243.6.1 添加材料信息 243.6.2 設(shè)置網(wǎng)格參數(shù)進(jìn)行網(wǎng)格劃分 243.7 對(duì)牽引車(chē)車(chē)架的強(qiáng)度進(jìn)行分析 253.7.1 彎曲工況分析 253.7.2 彎扭組合工況分析 273.8 牽引車(chē)車(chē)架的剛度分析 303.8.1 彎曲剛度分析 303.8.2 扭轉(zhuǎn)剛度分析 323.9 本章小結(jié) 334 結(jié)論與展望 344.1 全文總結(jié) 3424.2 展望 34參考文獻(xiàn) 35致謝 3731 引言1.1 課題研究背景及意義山西大運(yùn)汽車(chē)制造有限公司是近年來(lái)新崛起的民營(yíng)重卡制造企業(yè)，先后開(kāi)發(fā)出了牽引車(chē)﹑自卸車(chē)﹑載貨車(chē)等車(chē)型。

其位于運(yùn)城的生產(chǎn)基地主要以重卡的生產(chǎn)為主近年來(lái)牽引車(chē)越來(lái)越受到市場(chǎng)的歡迎其中大運(yùn)牽引車(chē)系列驅(qū)動(dòng)形式有很多，由于市場(chǎng)的需求，牽引車(chē)的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)越來(lái)越受到重視作為重卡牽引車(chē)重要的組成部分，車(chē)架的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)也在不斷地發(fā)展和創(chuàng)新車(chē)架是牽引車(chē)總成中最主要的承載部件，在實(shí)際工作中它不僅要支撐牽引車(chē)上各部件的主要質(zhì)量，還要承受發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)載荷﹑地面通過(guò)減震裝置等傳來(lái)的支反力﹑工作載荷和張緊緩沖力等的作用，因此車(chē)架的強(qiáng)度﹑剛度以及動(dòng)力性能對(duì)整車(chē)的行駛平順性﹑振動(dòng)舒適性﹑安全性及壽命都有很大的影響[1]而車(chē)架設(shè)計(jì)的優(yōu)劣對(duì)牽引車(chē)的行駛性和安全性有著最直接的影響使用有限元分析的方法研究牽引車(chē)車(chē)架的結(jié)構(gòu)和性能，同時(shí)在設(shè)計(jì)時(shí)考慮車(chē)架的優(yōu)化，從而在在保證提高整車(chē)安全性﹑行駛平順性和震動(dòng)舒適性的前提下大大縮短整車(chē)的研發(fā)周期[2]1.2 牽引車(chē)車(chē)架?chē)?guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 由于限載和計(jì)重收費(fèi)政策的進(jìn)一步實(shí)施，輕量化重卡牽引車(chē)越來(lái)越受市場(chǎng)和制造廠商的歡迎，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外許多重卡制造商都已經(jīng)陸續(xù)推出了很多輕量化牽引車(chē)，降低卡車(chē)車(chē)架的重量，將會(huì)給卡車(chē)用戶(hù)更多的載貨空間隨著高強(qiáng)度新材料在牽引車(chē)上的應(yīng)用越來(lái)越多，以及制造水平的提高，市面上已經(jīng)出現(xiàn)了采用單層車(chē)架的車(chē)型。

中國(guó)重汽產(chǎn)品HOWO，采用高強(qiáng)度合金單層縱梁車(chē)架，單層車(chē)架的采用有效的降低了車(chē)架的自重解放J6p為了降低其自重，同樣采用高強(qiáng)度單層鋼板車(chē)架除此之外，陜汽09款輕量化牽引和上汽依維柯紅巖輕量化杰獅也采用類(lèi)似的設(shè)計(jì)，采用單層鋼板車(chē)架不但重量輕，而且抗扭矩和抗沖擊能力較之于傳統(tǒng)的雙層縱梁車(chē)架也都有所增強(qiáng)采用這樣的設(shè)計(jì)可有效降低整車(chē)高度，使?fàn)恳?chē)的行駛穩(wěn)定性得到改善在不影響牽引車(chē)性能的同時(shí)，有效減輕牽引車(chē)的自重，非常滿(mǎn)足市場(chǎng)的需求在掛車(chē)方面，國(guó)內(nèi)采用的結(jié)構(gòu)形式大都是非承載式在歐洲，已經(jīng)開(kāi)始大量采用承載式掛車(chē)承載式掛車(chē)不同于傳統(tǒng)的非承載式掛車(chē)，它沒(méi)有車(chē)架，所以?huà)燔?chē)的底部就充當(dāng)了車(chē)架的作用，這就要求其結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和材料的選用要更加合理，當(dāng)然這種掛車(chē)的生產(chǎn)技術(shù)要求會(huì)更高因?yàn)闆](méi)有了貫通全車(chē)的車(chē)架，所以這種掛車(chē)較之于傳統(tǒng)的非承載式掛車(chē)重量減輕了很多，雖然國(guó)內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)一些冷藏車(chē)和箱式掛車(chē)采用這種承載式車(chē)架，但這種掛車(chē)在國(guó)內(nèi)的比例和應(yīng)用范圍都很低在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，有很多幾何形狀不規(guī)則﹑承受載荷和支撐情況復(fù)雜的各種結(jié)構(gòu)及零部件對(duì)于這些零部件傳統(tǒng)的經(jīng)典力學(xué)是很難計(jì)算出其力學(xué)性能的由于牽引車(chē)車(chē)架的結(jié)構(gòu)和承受的載荷的復(fù)雜性，可以采用有限元分析技術(shù)對(duì)其進(jìn)行變形計(jì)算和應(yīng)力分析，這種方法分析得到的結(jié)果直觀準(zhǔn)確，更容易發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)中存在的不足，可以對(duì)產(chǎn)品有針對(duì)性的進(jìn)行優(yōu)化，有效的減少工程技術(shù)人員的工作量。

近年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的飛速發(fā)展以及計(jì)算方法的創(chuàng)新，有限元模型建立的技術(shù)和方法日趨豐富和完善，有限元技術(shù)在汽車(chē)領(lǐng)域分析的問(wèn)題越來(lái)越多樣化有限元技術(shù)已經(jīng)成為汽車(chē)設(shè)計(jì)常采用的手段馬迅等人對(duì)車(chē)架剛度及模態(tài)進(jìn)行有限元分析，并以總質(zhì)量為目標(biāo)，在動(dòng)靜剛度許可的范圍內(nèi)對(duì)其縱橫梁的截面尺寸進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)[3]；張鐵山等人對(duì)輕型汽車(chē)車(chē)架進(jìn)行了有限元分析；同濟(jì)大學(xué)的吳憲等使用有限元方法對(duì)某新型燃料電池車(chē)架進(jìn)行模態(tài)分析[4]；南昌大學(xué)的謝世坤等闡述了動(dòng)力學(xué)分析的理論[5]；空軍工程大學(xué)電信工程學(xué)院方英武提出了基于邊界元的區(qū)域分割單元合成方法；的清華大學(xué)的桂良進(jìn)﹑范子杰等通過(guò)試驗(yàn)和數(shù)值模擬對(duì)“長(zhǎng)。