康元春，刘瑛

（湖北汽车工业学院 汽车工程系，湖北 十堰442002）

车架是汽车的重要组成部分，在汽车整车设计中占据着重要位置。传统的车架设计一般是设计者根据直觉或受已有设计的启发而完成的。为了保证结构的安全，设计方案往往比较保守，表现在质量过大、体型较为笨重等。目前，人们对产品的要求已不仅仅局限于功能和质量上的提高，而且希望减轻结构质量，降低成本减少能源消耗并相应降低污染［1］。本文以某货车车架为原型，研究车架的实际工况、载荷条件，以建立合理的力学模型，对车架进行强度、刚度进行系统的分析，提出合理的结构尺寸优化方案，在满足强度、刚度条件下，达到轻量化的目的。

1 车架结构

该车架为边梁式车架结构，由两根纵梁及8根横梁铆接而成，第1根横梁上置水箱和作为发动机前悬置，第2根横梁为发动机后悬置，第3根横梁为驾驶室后悬置，前后等宽，宽度为832 mm，车架纵梁长度为6845 mm。整个车架采用16 MnL钢材，材料性能参数如表1所示。

表1 车架材料参数

货车车架结构的载荷包括：1）车架自重；2）货箱及货物的重量；3）安装在车架上的车身、底盘总成及非模型化车身部件的重力，如动力总成、备胎、蓄电池、油箱、车门窗玻璃与密封条、地板等（可分别将总成或部件的重力作为集中载荷分配到对应总成或部件安装点的对应模型节点上）；4）乘员、座椅、行李及行李架的重力。具体如表2所示。

表2 车架承受的载荷

2 车架受力分析

车架的受力主要按照四种危险工况来进行分析计算，分别为满载弯曲、满载扭转、紧急制动和紧急转弯工况。……