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嘉峪檢測網(wǎng) 2022-06-18 22:55
一、車身概論
1.車身包括:白車身和附件
白車身通常系指已經(jīng)焊裝好但尚未噴漆的白皮車身，此處主要用來表示車身結(jié)構(gòu)和覆盛件的焊接總成，此外尚包括前、后板制件與車門，但不包括車身附屬設(shè)備及裝飾等。
2.按承載形式之不同，可將車身分為非承載、半承載式和承載式三大類。
非承載車身的優(yōu)點(diǎn):①除了輪胎與懸架系統(tǒng)對整車的緩沖吸振作用外，撓性橡膠墊還可以起到輔助緩沖、適當(dāng)吸收車架的扭轉(zhuǎn)變形和降低噪聲的作用，既延長了車身的使用壽命，又提高了舒適性。②底盤和車身可以分開裝配，然后總裝在一起，這樣既可簡化裝配工藝，又便于組織專業(yè)化協(xié)作。③由于車架作為整車的基礎(chǔ)，這樣便于汽車上各總成和部件安裝，同時(shí)也易于更改車型和改裝成其他用途車輛，貨車和專用車以及非專業(yè)廠生產(chǎn)的大客車之所以保留有車架，其主要原因也基于此。④發(fā)生碰撞事故時(shí)，車架對車身起到定的保護(hù)作用。
非承載車身的缺點(diǎn):①由于計(jì)算設(shè)計(jì)時(shí)不考慮車身承載，故必須保證車架有足夠的強(qiáng)度和剛度，從而導(dǎo)致自重增加。②由于車身和底盤之間裝有車架，使整車高度增加。③車架是汽車上最大而且質(zhì)量最大的零件，所以必須具備有大型的壓床以及焊接、工夾具和檢驗(yàn)等系列較復(fù)雜昂貴的制造設(shè)備。
3.承載式車身分為基礎(chǔ)承載式和整體承載式。
基礎(chǔ)承載式特點(diǎn):①該結(jié)構(gòu)由截面尺寸相近的冷鋼桿件所組成，易于建立較符合的有限元計(jì)算模型，從而可以提高計(jì)算精度。②容許設(shè)法改變桿件的數(shù)量和位置，有利于調(diào)整桿件中的應(yīng)力，從而達(dá)到等強(qiáng)度的目的。③作為基礎(chǔ)承載的格柵底架具有較大的抗扭剛性，可以保證安裝在其上的各總成的相對位置關(guān)系及其正常工作。④提亨材料利用率，簡化構(gòu)件的成型過程，節(jié)省部分沖壓設(shè)備，同時(shí)也便于大客車的改型和系列化，為多品種創(chuàng)造了條件。
4.“三化”指的是產(chǎn)品系列化、零部件通用化以及零件設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化。
二、車身設(shè)計(jì)方法
1.概念設(shè)計(jì):包括技術(shù)任務(wù)書的全部內(nèi)容和一個(gè)批準(zhǔn)的三維模型。概念設(shè)計(jì)是多部門(包括設(shè)計(jì)、研究、工藝等部門以及銷售部門的市場預(yù)測)同時(shí)來進(jìn)行的，此種做法也被稱之為“同時(shí)工程”
2.工程設(shè)計(jì):新車設(shè)計(jì)，車身設(shè)計(jì)所需周期最長。國外車身沒計(jì)系以三維模型為基礎(chǔ)，在整車總布置配合下，首先進(jìn)行1: 1內(nèi)部模型和外部模型的設(shè)計(jì)和實(shí)物制作，與傳統(tǒng)做法是相類似的，稍有不同之處在于國內(nèi)系從小比例的三維模型開始。車身試驗(yàn)(包括強(qiáng)度試驗(yàn)、風(fēng)洞試驗(yàn)、振動(dòng)噪聲試軟和撞車試驗(yàn)等。
三、車身總布置設(shè)計(jì)
1.轎車車身布置:轎車車身的布置在很大程度上受底盤布置形式的限制。
2.地板凸包和傳動(dòng)軸布置:為了保證車身地板凸包的高度最小以及后座凸包上的坐墊有足夠的厚度，通常采用在垂直平面內(nèi)將傳動(dòng)軸布置成U型方案，這樣可以降低傳動(dòng)軸的軸線，同時(shí)又能保證動(dòng)力總成的外廓不致減小離地間院，而且萬向節(jié)叉軸線之間的夾角也不至于超過允許值。凸包與傳動(dòng)軸之間最小間隙一般可取 10 15mm
3.為了減小地板平面應(yīng)采取的措施:①減小車架縱梁高度②后橋上面的一段縱梁做成向上彎的形狀③后橋采用雙曲面齒輪傳動(dòng)以降低傳動(dòng)軸等。
4.車身內(nèi)部布置:轎車送客，其車身內(nèi)部布置應(yīng)該考慮人的因素，既要保證安全性又要保證舒適性:除某些專用車輛以外，一般車輛內(nèi)部均可按成年人的人體尺寸來考慮。
5.車身橫截面布置:轎車車身的橫截面是由車門和頂蓋的外形來形成的，其輪廓尺寸可按駕駛員和乘客位置上的尺寸數(shù)據(jù)來著手設(shè)計(jì)。(車身內(nèi)部主要的輪廓點(diǎn)取決于駕駛員頭部和頂益之間、肩部和玻璃之間、肘部與車門內(nèi)表面之間的間際:車身外表面上各點(diǎn)則決定于項(xiàng)蓋的厚度、玻璃下降的軌跡、門鎖和玻璃升降的尺寸等)
6.貨車車身系由駕駛室和貨箱兩部分組成，駕駛室位于發(fā)動(dòng)機(jī)之后的長頭式，駕駛室部分地位于發(fā)動(dòng)機(jī)之上的短頭式，駕駛室全部位于發(fā)動(dòng)機(jī)之上的平頭式，駕駛室偏置一側(cè)的偏置式。
四、人體工程學(xué)在車身設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
1.H點(diǎn):人體身軀與大腿的交接點(diǎn)，既胯點(diǎn)。
2.汽車駕駛員眼橢圓:駕駛?cè)藛T以正常駕駛姿勢坐在座椅中時(shí)其眼睛位置在車身中的統(tǒng)計(jì)分布圖形，由于這種圖形星橢圓狀，故稱為眼橢圓。
五、汽車造型設(shè)計(jì)
1.汽車造型設(shè)計(jì):汽車車身總布置基本確定后進(jìn)一步使汽車獲得具體形狀和藝術(shù)面貌的過程，它包括外形設(shè)計(jì)和室內(nèi)造型設(shè)計(jì)。是運(yùn)用藝術(shù)的手法科學(xué)地表現(xiàn)汽車的功能、材料、工藝和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
2.汽車造型設(shè)計(jì)要求:①使汽車具有完美的藝術(shù)形象(具有時(shí)代和社會(huì)特色)②使汽車具有良好的空氣動(dòng)力性能③使汽車車身具有良好的工藝性④應(yīng)保證汽車良好的適用性⑤考忠材料的裝飾效果。
3.汽車造型設(shè)計(jì)的程序:
造型構(gòu)成三因素:形體構(gòu)成，線形構(gòu)成，裝飾和色彩構(gòu)成①形體構(gòu)成:汽車基本形狀和整體分塊，取決于汽車和車身總布置②線形構(gòu)成:汽車外形覆蓋件的形狀(曲線形狀)③裝飾和色彩構(gòu)成:保險(xiǎn)杠、燈具、標(biāo)志等造型設(shè)計(jì)與布置、車身的色彩設(shè)計(jì)。
第六章:汽車的空氣動(dòng)力性能
1.空氣阻力:與汽車運(yùn)動(dòng)方向相反的氣動(dòng)力。①形狀阻力②摩擦阻力③誘導(dǎo)阻力④干擾阻力⑤內(nèi)部阻力
2.分離點(diǎn):
汽車的外表面很少是平直的，大多在三個(gè)軸線方向均有不同的彎曲而形成二維或三維曲面。當(dāng)汽車高速行駛時(shí)，迎面來的氣流按伯努利原理，其速度在不同表面處是各不相同的。在凸起部分，氣流速度升高而使該部分氣壓下降，同時(shí)還保持著一定厚度的附面層。在凹下部分，氣流速度變低而使該部分氣壓升高，同樣在該表面也保持著一定厚度的附面層。當(dāng)氣流從凸起部分向凹下部分流動(dòng)時(shí)，氣壓由低升高，氣流要克服壓力的升高才能繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，氣流速度也就變慢，這不僅對外部氣流有影響，更重要的是對附面層的氣流帶來影響。由于附面層內(nèi)的氣流速度變饅面使附面層內(nèi)的氣體”堆積”起來并逐漸變厚，于是會(huì)在距物體表面某一點(diǎn)K處的氣體粒子失去其動(dòng)量，速度為零。氣流在這一點(diǎn)與表面開始分離，該點(diǎn)稱為分離點(diǎn)，如圖6-10所示。而更靠近物體表面的氣流方向變成負(fù)值，空氣發(fā)生倒流。從K點(diǎn)起形成一個(gè)分離面K一K'、在分離面后部，產(chǎn)生了一個(gè)個(gè)渦漩，渦裝被外層氣流帶走，同時(shí)又從分離面上卷進(jìn)新的渦敵以補(bǔ)充被帶走的部分，這種現(xiàn)象稱為分離現(xiàn)象。
3.改善汽車空氣動(dòng)力性的措施:①汽車外形設(shè)計(jì)的局部優(yōu)化(車頭部棱角圓化、前風(fēng)窗立柱及流水槽形狀、車身后部形狀、表面光潔程度)②采用各種氣動(dòng)附加裝置(前部擾流器、后擾流器、導(dǎo)流罩、隔離裝置)③外形設(shè)計(jì)的整體優(yōu)化
七、車體結(jié)構(gòu)分析
1.骨架結(jié)構(gòu)的應(yīng)力集中:受力桿件的截面發(fā)生突變時(shí)，就會(huì)由于剛度突變引起截面變化應(yīng)力集中(在經(jīng)常承受交變應(yīng)力的汽車車身上，應(yīng)力集中可能誘發(fā)進(jìn)展性裂縫，導(dǎo)致疲勞損壞)
2.提高板殼零件的剛度:①曲面和棱線等的造型，及拉延成型過程零件材料的冷作硬化，對提高剛度極為有利，平直的零件造型是不可取的。②內(nèi)覆蓋件和不顯露的外覆蓋件設(shè)計(jì)加強(qiáng)肋③大客車車身蒙皮受有張拉應(yīng)力，垂直面的剛度得以提高。
3.車身分塊原則:①考慮鋼板材料的尺寸規(guī)格②考慮拉延工藝性③對制造精度的影響④考慮易損件
4.分塊拉延工藝性:①考慮拉延方向，保證凸模進(jìn)入凹模的可能性②分塊應(yīng)使零件的形狀盡量簡單勻稱，以便在拉延過程中得到大致相同的變形量，使應(yīng)力均勻③覆蓋件拉延深度要恰當(dāng)，爭取一次拉延成型。④對于具有反拉延的覆蓋件，其拉延深度可通過計(jì)算和實(shí)驗(yàn)獲得⑤汽車車身內(nèi)部覆蓋件成型出各種鼓包，以便用螺釘固定各種部件。
5.車體耐腐蝕性方法:改善抗腐蝕性措施①改進(jìn)車身結(jié)構(gòu):②采用各種保護(hù)膜。防腐措施①設(shè)計(jì)成排水，易干燥結(jié)構(gòu)②檢查并確定易腐蝕部位并采取措施
6.車內(nèi)噪聲產(chǎn)生機(jī)理:①氣體震動(dòng)產(chǎn)生空氣噪聲，包括發(fā)動(dòng)機(jī)及其附件工作噪聲、排氣噪聲、傳動(dòng)系噪聲、輪胎懸架行走噪聲、周圍環(huán)境噪聲、噪聲:②機(jī)械噪聲，有固體震動(dòng)產(chǎn)生:③空腔共鳴。
7.車內(nèi)噪聲控制:①隔聲:②吸聲:用多空吸聲材料、開孔壁吸聲材料③衰減處理
來源：Internet
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