大客车骨架设计与优化

论文总字数：12674字

摘 要

在大客车的整个车型结构中，车身是非常关键的，因为它必须保证能完全的承载车上各个方向的力，同时也为乘客提供了舒适，而且还保证了安全问题。车身由很多的骨架焊接，在一定程度上其强度以及刚度还有各方面的性能都必须满足其在高速公路上行驶要求。通常路面的摩擦以及高速行驶时空气阻力都会对车身有很大的影响。乘客的质量对车身底盘设计有很大的影响，因为通常情况下，载荷要求是车子必备的。正常情况，所有客车客车的结构都是一个六面体，分为前后骨架，左右骨架以及上骨架加上底盘，通过这六片骨架之间的连接从而构成一个整体。这样客车整体即完成，通过各方面的载荷测试，最大程度上保证了车的性能。

关键词：客车骨架；客车式车身；结构设计；有限元分析

Design and Optimization of Bus Frame

Abstract

In the car the whole model structure, body is very critical, because it must be guaranteed to complete bearing force in each direction of the car and passengers provides comfortable, but also guarantee the security issues. The body is composed of many frame welding, its strength and stiffness to a certain extent, there are aspects of the performance must meet the requirements of driving on the highway. Usually road friction and high speed air resistance will have a great impact on the body. The quality of passengers has a great influence on the design of the vehicle body, because the load demand is necessary for the car. Situation normal, all passenger bus structure is a cube, divided into before and after the skeleton and the right framework and backbone chassis, by the six piece between the skeleton connected to form a whole. The whole bus is completed, through the load test in all aspects, to ensure the greatest degree of the performance of the car.

Key words: bus frame; bus body; structure design; finite element analysis

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪 论 1

1.1 研究背景 1

1.2 研究意义 1

1.3 UG技术的发展概况 1

1.4 客车骨架的研究现状 1

1.5 本论文的研究内容及目标 2

第二章 客车骨架总体设计 3

2.1 客车设计总方案 3

2.2 客车结构分布 3

2.3 车身各结构尺寸 3

2.4 客车主要性能参数 4

2.5 客车质量参数确定 4

第三章 客车结构概括 6

3.1 顶盖骨架 6

3.2左右骨架 7

3.3前后骨架 8

3.4底部骨架 8

第四章 客车系统性能分析 10

4.1 模型的简化 10

4.2 客车骨架载荷工况 10

4.2.1 紧急制动工况 10

4.2.2水平弯曲工况 11

4.2.3 右前轮扭转工况 13

4.2.4 左前轮扭转工况 14

结 束 语 16

致 谢 17

参考文献（References） 18

附 录 19

第一章 绪 论

1.1 研究背景

低碳经济的时代，节能减排，节约成本已经成为了时代的主题。客车行业更是如此，大客车的结构与经济性是非常影响其整体的质量，客车的设计形式也影响了其长久的稳定性，在设计汽车的过程中，必须尽量满足它的强度和刚度以及动力性，在它的基础上也要使客车骨架的质量尽量减少，提高燃油动力，因此客车已经在我们生活中是必不可少的交通工具^[1]。而为使人们的出行更方便、安全、环保，“大客车的骨架设计与优化”自然也就成为了我们研究的热门课题。相信经过不断的理论创新和实践改造，未来的客车一定能走向环保化、大型化、低地板、美观化、人性化、内设高科技化。

1.2 研究意义

通过研究客车的骨架，从而更好地了解客车的舒适程度的决定因素，方便我们从多视觉设计出满足大众的产品，让客车的的性能得到更好地提升，也因为参与到研究中，我们会发现其实骨架优化对客车整体会有巨大的提升，无论从各个方面来说，现在客车安全是非常重要的，不管怎样，设计以及研究这方面对我们大学所学知识的总结，是极其有利的。

1.3 UG技术的发展概况

UG技术是一种电脑三维建模软件通过电脑进行设计，UG系统是一种工业的创新，在我们国家现在技术已经逐渐的代替原始手工业，我们很多的国内汽车工业发展的比较迅猛。但由于国内的工业起步比较晚，汽车行业人才的限制，所以在目前的市场上，欧美在这方面还有很大的优势。所以一般国产自主研发的UG软件得不到较好的推广与使用，尤其在UG系统集成这领域才刚刚起步。我国市场将越来越大，尤其汽车领域的竞争将非常大，所以必须要有较好的三维软件。可以说，实施UG系统是最有效的方式之一。在我们国家其实从上个世纪就已经开始推广这方面，并且已经取得不错的成绩，我们工作人员通过大脑的思考从而再用这样的辅助软件表达出图像，极大地提高了工作的效率。

1.4 客车骨架的研究现状

目前我国客车设计方面总体上还行，但是与发达国家之间还是有一定的差距，客车骨架一般都是很多的矩形钢管设计而成，其承载要求比较高，装配难度较大，而且骨架之间的连接手段也是多种多样^[6]。通过不同的焊接技术使骨架之间缝隙也不一样，在国内一般车身分3种，而这一次我们主要研究的就是其中的承载式车身，设计车身其实最要考虑的就是底部的载荷以及性能大小，这对于我们骨架来说尤为重要，我们要合理通过计算分析得出什么时候它的工况。目前国内有很多大型的厂商对骨架这方面非常有研究，他们通过较高水准的设计以及通过有限元的分析设计出过很多高规格的产品，这些对于一辆性能较好，满足各方需要的客车条件必不可少，其实客车骨架对于乘客的安全保障在某一方面也是非常重要，我国经常会发生大客车的安全事故，往往有时好的骨架可以保障乘客的安全，现在很多人都在研究骨架这方面，因为说句实话，我觉得这方面还是有很好的发展，相信未来我国的市场会更加强大^[9]。

1.5 本论文的研究内容及目标

（1）进行客车骨架设计与优化的总体方案设计优化。

（2）对车身的六片骨架进行了解掌握尝试UG作图。

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