基于铝合金材料应用的重卡车架设计及轻量化
2021-05-22周友明程一明李骏姚明波
机械工程师 2021年5期
关键词:分析
周友明,程一明,李骏,姚明波
(1.东风柳州汽车有限公司,广西 柳州545000;2.广西艾盛创制科技有限公司,广西 柳州545000)
0 引言
根据欧洲铝协的数据表明,汽车质量每减重100 kg,每百公里可节约0.6 L燃油。若整车质量降低10%,燃油效率可提高6%~8%。并且整车质量的降低,对于车辆的燃油经济性、操控稳定性、碰撞安全性等均大有益处。尤其重型卡车的轻量化,其意义更加直观地体现在提高运输效率、减少资源消耗的战略意义。对于客户而言,目前按照质量缴费的情况,直接节约了燃油成本,提高装载能力,经济效益明显。
铝合金材料密度约为钢材的1/3,轻量化效果明显。目前国内重卡的铝合金应用主要在油箱、轮毂、变速器壳体及相关非主要承载支架等,但对于车架主体结构的铝合金研究较少,本文通过对6×4牵引车车架铝合金车架方案的探索及优化,在满足强度、刚度性能的前提下,方案可直接指导后续的工程设计及试制。
牵引车车架为主要的安装基体和最关键的承载部件,其整体强度、刚度为最重要的性能要求。基于目前某量产车型车架,对车架主体纵梁、横梁、鞍座安装板(波纹板)进行铝合金方案的设计及优化,在一定设计边界的约束下,主要是车架纵梁的内宽要求,从而可以满足发动机、变速器的安装尺寸要求。最大程度地借用原有车型的其他相关系统零件,降低后续的试制成本,又可以达到后续整车耐久试验的目标。
1 初版铝合金车架方案及刚度分析
如图1所示,原钢制车架质量为690 kg,此次铝合金的轻量化方案针对车架的主体纵梁、连接板、鞍座波纹板、横梁,不考虑车架相关铸件及附件安装支架。……
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