设计说明书(大型城市客车车身骨架设计).doc
- 文档编号:2360280
- 上传时间:2022-10-29
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设计说明书(大型城市客车车身骨架设计).doc
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大型城市客车车身骨架设计
二○一四届毕业设计
大型城市客车车身骨架设计
学院:
汽车学院
专业:
车辆工程
姓名:
XX
学号:
22011002XX
指导教师:
张德鹏
完成时间:
2014年6月5日
二〇一四年六月
共27页第27页
摘要
本文介绍了采用autoCAD软件设计后置发动机的大型城市客车车身骨架的设计过程。
主要阐述了国内外同类车型车身骨架结构对比与分析,以及国内外客车发展现状的分析,并且介绍了各种骨架形式、结构。
根据底盘图所给的各种参数、车身的总布置和相关尺寸来完成客车车身骨架设计,给出了车身骨架的设计过程、结构与尺寸,并且对车身骨架进行了车身受载和强度分析,并由此分析了如何实现大客车轻量化。
此外还讨论了车身骨架制造工艺,包括焊接件的制造与五大片焊接,涂装与防锈。
最后是设计评价分析说明。
本次设计的主要目的是学习如何独立的进行城市客车骨架设计,并且学会如何进行型材的选择以及如何利用,同时还有骨架设计过程中需要注意的一些问题,以及通过学习应对设计过程中出现的问题来培养自己分析问题和解决问题的能力。
关键词:
城市客车,骨架,结构,强度,工艺
ABSTRACT
Thispaperdescribedtheprocessoflargecity-bus’sframeworkdesign,usingAutoCAD.It’smainlyaboutthedifferenceofthesimilarmodelsbodyskeletonbetweenhomeandabroad,italsoshowedthebodyoftheskeletondesignprocess,structureandsize,andthestrengthofthebodyskeletonwerecalculatedaswell.AccordingtovariousparametersgiveninFigurechassis,bodysizegeneralarrangementandassociatedbusbodyframetocompletethedesign,thebodyframeofthedesignprocess,thestructureandsizeofthebodyframeweregiven.Alsothebody’sloadandstrengthanalysis,andthusanalyzehowtoimplementbuslightweight.Also,itdiscussedthebodyframemanufacturingprocessand,finally,evaluationofthatdesign.Themainobjectiveofthisdesignistodesignancity-busskeletonindependentlyandtocheckiftheintensityandrigidityareenoughusingtheclassicalframeworkofthemechanics.Whatneedtobepaidattentionsintheprocessofskeletondesignweredepicted,aswell.Andthisimprovestheabilitythatwecouldanalyzethensolvetheproblemsduringtheprocess.
Keywords:
city-bus,skeleton,structure,strength,technics
目录
第一章绪论 1
1.1国内客车发展现状 1
1.2国外客车发展现状 3
1.3未来城市客车发展趋势 3
第二章骨架结构分析 5
2.1非承载式车身 6
2.2半承载式车身 7
2.3承载式车身 7
2.4客车车身骨架设计基本思路 9
2.5本课题骨架设计原则 10
第三章骨架主要尺寸参数的确定 11
3.1参数确定 11
3.1.1骨架设计依据 11
3.1.2车身骨架材料 11
3.1.3全车结构整体规划 12
3.2结构形式设计 12
3.2.1右侧围骨架设计 12
3.2.2左侧围骨架设计 13
3.2.3顶盖骨架设计 13
3.2.4前围骨架设计 14
3.2.5后围骨架设计 15
第四章车身骨架强度刚度计算 16
4.1车身结构受载分析 16
4.2客车车身结构的基础强度 16
4.2.1悬架结构对车身载荷的影响 17
4.2.2力在车身机构中的传递要求 17
4.3客车车身结构件分类 17
4.4如何实现大客车轻量化 18
第五章车身骨架制造工艺过程 20
5.1焊接结构件的制作工艺 20
5.1.1冲压件制作工艺 20
5.1.2矩形管制作工艺 20
5.2车身骨架的焊接 21
5.2.1骨架的焊装方法 21
5.2.2车身五大片骨架组焊 22
5.3防锈蚀措施 22
5.3.1涂装工艺 22
5.3.2车身防锈 23
第六章设计总结 25
致谢 26
参考文献 27
第一章绪论
1.1国内客车发展现状
1.客车企业已基本具有独立研发能力
我国的客车工业起步于20世纪70年代,经过30多年的发展和整合,现已具备了一定的技术基础。
随着国民经济的快速增长,高速公路的快速发展以及城乡间交通条件的日益改善,我国客车市场得到较大规模的发展,近10年来,通过中外合资、合作和技术引进,我国已具备了先进的客车车身和底盘制造技术,目前,我国客车产品不仅基本适应公路客运和道路状况的要求,而且在1987年实现出口,现在我国的客车产品已出口到世界28个国家和地区。
我国客车企业在十几年前主要是依靠一汽集团、东风公司的载货汽车底盘改装客车。
由于计划经济时期底盘为稀缺资源,使“亚星”、“黄海”和“长江”等客车企业下决心进行车身与底盘的一体式自主开发,从而使国内客车企业取得了今天这样的独立地位。
经过30多年的发展和国家重点改造,现已具备一定的技术基础。
随着国民经济的快速增长,我国客车市场得到较大规模的发展,大中型客车已经形成高、中、低档兼备的产品格局。
2.客车企业技术含量较高
客车不同于轿车产品,非大批量生产,因而要采。
用差异化策略;客车的零件互换性比轿车好,可以采用“搭积木”式的生产方式,利用国内外的优秀零部件总成“作拼盘”,匹配出最好的产品。
可以说,正是这种生产方式,使我国客车工业在汽车零部件基础还很薄弱的情况下,做到了客车产品在车身设计和总成配置上已与国际接轨。
3.国内开发高档客车的现状与趋势
近20年来,在国内客车市场快速成长、国外客车技术登陆我国的双重拉动下,我国客车企业不断借鉴国外客车有关技术、工艺、管理、营销乃至企业文化等方面的经验,取得了一次又一次量与质的飞跃,走过了欧洲客车工业近半个世纪才走完的路程。
从国外客车技术与我国客车市场的合作历史来看,我国客车行业需要国外客车技术的支持来实现快速发展,国外客车技术只有在我国客车市场上才能将其技术价值转变为商业价值。
国内经济近年持续稳定增长,高等级公路已相当普及,京津、沈大、沪宁、成渝等线高速公路相继开通,相应的高速豪华客车也已成批投入运营,所用车型大多为国内合资企业以进口总成组装生产的车型,也有少量整车进口的车型。
一批客车生产厂家,通过自身努力,或引进技术,或合资生产,设备工艺能力及设计研制水平都有较大提高,已开发出多种型号的豪华客车。
4.国内已具备了先进的客车车身和底盘制造技术
(1)安全性
随着主动安全性能要求的不断提高,车身前后及两侧装设的雷达、超声、红外等设备不断增多,形成了又一套辅助驾驶系统。
整车行驶状况的各种信息显示在仪表板中部的显示屏上,当这些信息数字超过预设正常允许值时,将出现红灯闪亮,进一步则是声响报警,甚至是语音报告,进而主动强制发出相关指令和执行动作,来保证行驶安全。
在被动安全性能方面,也逐渐开发生产全承载式车身,作为大中型客车的主流型式,它在大大提升车身与底架的整体刚度与强度的同时,还相应降低了车体质量,达到甚至超过了世界最强车身强度标准的客车翻滚强度要求,保证了整车发生翻滚后,仍然具有足够的乘员生存空间。
用于事故发生后便于乘员离开的安全门和安全天窗,也都有较好的安排。
而车身前围采用拱形结构,也是抵抗正面碰撞、分散撞击受力、减少撞击变形的有效办法。
(2)环保性
近几年,我国柴油机技术有了明显提高,客车动力柴油化已经形成,现在许多厂家都推出了欧III柴油产品。
目前这也是国际汽车动力发展的主要趋势之一。
和汽油机相比,柴油机在功率、能耗、排放等方面有着明显的优势。
随着国家节能减排政策的实施,客车行业又兴起了一股开发电动车的风暴,各大客车厂纷纷开始推出电动客车,但是就目前我国的技术而言,在发展及推广纯电动客车方面还有很长的路要走。
在降低噪声方面,通过采用高压共轨电控喷油技术,改进缸体结构,提高整体刚性,降低最高转速,采用涡轮增压进气技术等降低发动机噪声;通过改进风扇叶形及其表面光滑度降低发动机附件的噪声;通过改善发动机舱结构实现隔声、吸声、隔热的功能;通过改进轮胎胎面花纹与切槽结构,降低轮胎滚动变形噪声;通过本身造型的流线型,车体表面的接缝间隙力求减小,加大圆弧平滑过渡。
(3)动力性、燃油经济性
动力性和燃油经济性是一个综合性能,是底盘和车身共同作用的结果。
底盘主要受发动机技术水平、发动机系统匹配、传动系匹配、传动效率等因素影响;车身部分主要受风阻系数、迎风面积等因素影响。
其中,发动机技术水平起关键性作用,高速客车的车身造型起主要作用。
我国的发动机技术还处在发展时期,加之车身设计水平还不够成熟,所以造成国产客车在动力性和经济性难以达到平衡。
5.我国与国外发达国家企业相比,其不足主要表现在以下几个方面:
(1)产品定位。
国产客车产品有两种现象,一种是产品严重同质化,各家产品都比较齐全,从小到大、造型相似,只要用户需要都可以开发生产。
另一种现象是订单式生产,用户指定大总成,客车厂按订单采购、生产。
这两种现象导致设计人员穷于应付,难于创新。
另外,很多客车厂要生产底盘,造成专业技术力量分散,无法统一协调在设计和生产类型上差异较大的两种产品。
客车厂有了分工,才可以做的更专业,更容易赶超世界先进水平。
(2)开发方式。
国内客车开发周期短,在开发过程中普遍缺少经验,缺少资金,前期试验少,开发阶段放过的问题,在生产、销售、使用过程中,其损失将逐级放大。
因此,应尽快建立严密而实用的开发程序,充分做好开发前的准备工作。
(3)产品设计。
车身附件及通用件正在向专业化方面发展,进步很快,但整车布置设计上仍不完善。
在产品设计方面,要规范化,尤其要注重细节。
(4)原材料。
中国的一些基础工业还跟不上国际水平,尤其是原材料。
涉及到与原材料有关的零部件,在总体性能上不如进口车。
因此,重要零件可以采购国外
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