陈 琳，谭喜峰，陈 龙，任 升，田 方

（陕西汽车集团有限责任公司 技术中心，陕西 西安 710043）

1 研究背景

随着国家标准对营运货车载质量利用系统要求逐年提高，特别是“521事件”后国家加强了对货物运输车辆超限超载现象的治理，导致各商用车企业均在加快轻型载货车的轻量化工作。车架作为整车重要的组成系统，对整车整备质量影响较大，本文从新材料及新型车架结构角度出发，寻求车架轻量化解决方案。

随着铝合金材料性能的提升[1]，其已广泛应用于航天、高铁、深海探测等领域，其中7系铝合金材料强度已高于部分高强度刚。本文采用铝合金材料，为轻型载货车设计一款全铝车架，以支撑整车轻量化。

2 车架设计

2.1 设计原则

车架作为整车骨架，支撑连接各类零部件，并承受着来自车辆内外的各种载荷，因此车架设计时应满足如下设计要求[2]：

（1）在各种路况下，车架应具有足够的强度，车架上的最大应力应小于材料的屈服强度。

（2）在各种路况下，固定在车架上的总成不会因为车架的损坏或严重变形失去正常工作的能力，车架要具有足够的刚度。

（3）在整车状态下，车架应避开路面激励及关键总成的固有频率。

（4）车架设计应满足整车总布置提出的车架尺寸要求。

（5）车架设计需满足所在系列各车的标准化、通用化、系列化要求。

（6）在保证强度的前提下，应尽量减轻车架重量。

2.2 材料选择

铝合金密度约为钢材的三分之一，且在常温自然条件下，表面可产生一层致密的氧化膜，其可阻止铝合金基体进一步和空气中的氧气发生反应，因此耐蚀性、耐氧化性都大大高于钢铁材料[3]；……