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汽车 车身 构造
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汽车车身构造 第一章 ? 总论? 1886年德国工程师 Karl Benz和Gottlieb ?Daimler分别发明的三轮和四轮汽油汽车, 当时的汽车几乎没有车身。 ?第一节 ?汽车车身的功用与发展历史 第一节汽车车身的功用与发展历史 ? 进入20世纪,随着车速的提高,迎面风 使乘员难以忍受,因而人们考虑增加挡 风板,并且由于遮风挡雨及舒适性的需 要,设计人员日益重视车身设计。这一 时期的汽车车身基本沿用了马车的车身 结构,车身多为木结构形式。 第一节汽车车身的功用与发展历史 ? 1900年出现了第一个全金属车身,但由于当时 的金属冶炼技术和加工技术不能满足车身制造 的要求,因而到1912年才有爱德华·巴特首次制 成了全金属的实用车身。 ? 1920年,由于材料、成型、焊接等方面技术的 进步,汽车车身出现了整体车身结构的设计思 想,即用薄壁结构制成硬壳式金属整车车身, 汽车车身由敞蓬为主转变为以封闭的箱式车身 为主。 ? 1924年通用汽车公司在生产的奥克兰轿车上首 先采用了Duco彩色面漆,从而一改汽车清一色 的黑色传统形象,为以后的车身美学造型创造 条件。 第一节汽车车身的功用与发展历史 ? 1925年文森桌·兰西亚在整体式车身结构 的基础上发明了承载式车身(整个车身 承受载荷),车身由钢板冲压成型的金 属结构和大型覆盖件组成,这种金属结 构的车身一直沿用至今。 ?第一个成批量生产的承载式车身 第一节汽车车身的功用与发展历史 ? 汽车车身历史的转折期是1928年,当时美国费 城Budd公司运用了大型冲压件组成的带门洞和 窗洞的全金属的一项专利。用薄钢板冲压出车 身所有的构件并将各部分进行对焊,通过减少 零件和连接数量大大减少了生产工序和降低成 本。 ? 20世纪30年代末至40年代中期由于二次世界大 战使得军用吉普车得到了大力的发展。战后, 吉普车的诸多优点应用与民用车上。 ? 20世纪50年代是车身发展的黄金时期,出现了 诸如造型、结构、力学、工艺等汽车车身的综 合课题 第一节汽车车身的功用与发展历史 ? 20世纪80年代以后,由于材料、工艺等 技术的迅猛发展,汽车车身在各方面都 发生了质的飞跃。 ?现代轿车车身 第一节汽车车身的功用与发展历史 ? 汽车犹如一个个移动的精巧建筑物游戈在道路 上,现代汽车已不仅是一种交通工具,优美的 车身更是科技造就的艺术品。汽车车身是实现 汽车使用功能的重要部分,车身的设计制造水 平也与整车技术性有着直接的关联,汽车车身 的品质将影响整车的动力性、经济性、平顺性、 操纵稳定性、乘座舒适性、行驶安全性等。 ? 汽车车身的涉及面远远超出一般机械产品的范 畴,诸如:工程力学、工业设计、空气动力学、 人机工程学、材料学、电子学、自动控制学、 环境学、人体医学、生物工程学、机械学、制 造工艺学、化工、经济管理等,汽车车身的发 展状况直接反映出一个国家的科技和工业水平。 第一节汽车车身的功用与发展历史 从功能上来说: ? 车身应对驾驶员提供便利的工作条件,对乘员提供舒适 的乘坐条件,保护他们免受汽车行驶时的振动、噪声, 废气的侵袭以及外界恶劣气候的影响,并保证完好无损 地运载货物且装卸方便。 ? 汽车车身上的一些结构措施和设备还有助于安全行车和 减轻事故的后果。 ? 车身应保证汽车具有合理的外部形状,在汽车行驶时能 有效地引导周围的气流,以减少空气阻力和燃料消耗。 ? 车身还应有助于提高汽车行驶稳定性和改善发动机的冷 却条件,并保证车身内部良好的通风。 ? 汽车车身是一件精致的综合艺术品,其明晰的雕塑形体、 优雅的装饰件和内部覆饰材料以及悦目的色彩使人获得 美的感受,点缀人们的生活环境。 第二节: 汽车车身的分类 按用途分类 :轿车 货车驾驶室 客车 专用车身 ?按车的受力形式分类:非承载式车身 承载式车身 半承载式车身 第二节: 汽车车身的分类----轿车 (一) 轿车1、 ? 按车门分① ? ? ? ? ? 二门及三门——小排量② ? ? ? ? ? 四门及五门——中高级2、 ? ?按排量① ? ? ? ? ? 微型轿车 ? ? ? ?1.0L以下② ? ? ? ? ? 经济型轿车 ? ? ?1.0L—1.6L③ ? ? ? ? ? 中级轿车 ? ? ? ?1.6L—2.5L④ ? ? ? ? ? 中高级轿车 ? ? ?2.5L—4.0L⑤ ? ? ? ? ? 高级轿车 ? ? ? ?4.0L以上第二节: 汽车车身的分类----轿车 3、 ? ?按车座分 ① ? ? ? ? ? 单排座 ? ?(跑车) ② ? ? ? ? ? 二排座 ? ?(中级以下,4~6座) ③三排座 ? ? 高级车,7~8座) 4、 ? ?按车顶分 封闭式硬顶软顶车敞篷车第二节: 汽车车身的分类----轿车 1、 ? ?按背门分 ① ? ? ? ? ? 折背式 ② ? ? ? ? ? 直背式 ③ ? ? ? ? ? 仓背式 ④ ? ? ? ? ? 短背式 2、 ? ?其他 ① ? ? ? ? ? MPV多用途车 ② ? ? ? ? ? SUV运动型轿车 ③ ? ? ? ? ? 客货两用车 ? ?Pick-Up两厢式旅行车 ?Stadion Wagon 第二节: 汽车车身的分类-----货车 1、 ?按车头形式分类 (1)长车头CBE(Cab ?Behind ? Engine)特点:①发动机接近性好②轴荷分配好③平面撞车安全性好④面积利用率低⑤车头零件多 (2)平头车COE ? (Cab Over Engine)CAE ?(Cab ?Alongside ?Engine)特点:① ? 其优缺点于长车头相反②注意驾驶室地板的刚度、强度及隔 热、 ? ? ?密封、发动机的散热通风 第二节: 汽车车身的分类-----货车 1、 ?按座位排数来分类: 单排 双排第二节: 汽车车身的分类 (三)客车 1、 ? ? ? ? ?普通 2、 ? ? ? ? ?双层及铰链 (四)专用车身第二节: 汽车车身的分类 按车的受力形式分类 1、非承载式车身:悬挂于车架上的车身结构形式 (1)特征: ①有独立完整的车架 ②车架及车身之间采用弹性元件做柔性连接 ③绝大部分载荷由车架承担 (2)应用: ①敞篷车 ②货车、客车、越野车 ③高级轿车(BENZ ?S600) 第二节:汽车车身的分类 非承载车身第二节: 汽车车身的分类 (3)优点: ①舒适性好:车身与车架之间通过弹性悬置装置连接, 能达到一种良好的隔振效果,提高乘坐舒适性。发 动机不是直接固定在车身上,噪声不易传入车内。 ②整车纵向刚度大 ③平稳性好:由于底盘的质量大,从而能够降低后减 缓由路面传至车身上的各种冲击,提高车身寿命。 ④安全性好:车辆发生碰撞时,车架吸收一部分撞击 能量,安全性能得到提高。 ④车身承载系数小。便于变型车的开发,以及车身外 形的变化和换型设计。 ? ⑤由于底盘和车身是分别作为组件先行装配的,并在 最后装配之前能够单独进行检查、试验和必要的调 试,简化了总装配过程。 第二节: 汽车车身的分类 缺点: ⑴对冲压设备、工装夹具要求高 ⑵车身笨重、质量大、高度高 第二节: 汽车车身的分类 2、承载式车身:无独立车架的车身结构 (1)特征:是汽车没有车架,车身就作为发动机和底盘 各总成的安装基础,车身负载通过悬架装置传给车轮。 (2)应用:大部分轿车、大客车 (3)优点: ①自重轻:由于车身所有承载构件采用刚性焊接,有利于 车身结构最佳化设计。从而可实现车身质量小,刚度高, 并且降低成本。 ②整车高度低:室内可利用的有效空间增大,可降低地板 高度和整车高。车门门槛降低,使上下车更方便。 ③装配容易:制造工艺性好,生产率高。 ④翻车安全性高第二节: 汽车车身的分类 (4)缺点: ①舒适性较差:振动、噪声易直接传入车 内 ②整车纵向刚度低 ③设计要求高,不易改型:车身损坏后难 以修复,不利于车身变型等改型设计 ④防腐要求高 ⑤对冲压设备要求高。 第二节: 汽车车身的分类 3、半承载式车身:车身骨架于车架横梁刚 性连接的车身结构形式 (1)特征: ①有独立完整的车架 ②车架与车身刚性连接 (2)应用:一般用于大客车 (3)优缺点:介于非承载式与承载式车身 之间 第二节: 汽车车身的分类 补充一下轿车的参考分类标准(德国大众) 轿车的分类 ?推荐 ? ? ?微型 ? ?经济型 ? ?普通级 ? 中级 ? 中高级 ? 高级 ?大众分级 A00 ? ? ?A0 ? ? ?A ? ? ? B ? ? C ? ? ?D ?发动机排量(L) 2.5 ?轴距(m) ?2.0-2.2 ? 2.2-2.3 ? ?2.3-2.45 ?2.45-2.6 ?2.6-2.8 ? ? >2.8 ?装备质量(Kg) 1380 ?总长(m) 3.3-3.7 ? 3.7-4.0 ? ?4.0-4.2 ? ?4.2-4.45 ?4.45-4.8 ? >4.8 第二节: 汽车车身的分类 中华人民共和国国家标准 GB/T 3730.1-2001 汽车和挂车类型的术语和定义 ?一、汽车MOTOR VEHICLE ?1、 乘用车 PASSENGER CAR 2 、商用车辆 COMMERCIAL VEHICLE ?二、牵引车TRAILER ?三、 汽车列车 COMBINATION VEHICLES第二节: 汽车车身的分类 乘用车 PASSENGER CAR在其设计和技术特性上主要用于载运乘客及其随身行 李和/或临时物品的汽车,包括驾驶员座位在内最多不 超过9个座位。它也可牵引一辆挂车。 普通乘用车 saloon (sedan) ?活顶乘用车 convertible saloon ?高级乘用车 ?pullman saloon(pullman sedan)(executive limousine) ?小型乘用车coupe ?敞篷车 convertible(open tourer)(roadster)(spider) ?舱背乘用车 hatchback ?旅行车 station wagon 第二节: 汽车车身的分类 商用车辆 COMMERCIAL VEHICLE用于运送人员和货物的汽车,并且可以牵 引挂车。乘用车不包括在内。 客车 BUS ?小型客车 minibus ?城市客车 city-bus ?长途客车 interurban coach ?旅游客车 touring coach ?货车 GOODS VEHICLE ?普通货车 general purpose goods vehicle ?越野货车 off-road goods vehicle 第三节:汽车车身的构成一、 车身构成 ?汽车车身既是驾驶员的工作场所,也是容纳乘 客和货物的场所。 车身结构上应满足视野、乘坐、美观、安全、 可靠、耐用等功能要求。 车身(body/body assembly):车身本体及装饰件、 附件的总称。 第三节:汽车车身的构成车身本体(body shell/main body )内、外装饰件(内饰件: upholstery;外饰件:exterior ? trimming ? parts) 车身附件(body accessories) 车身电子装置第三节:汽车车身的构成 车身本体(白车身body in white):车身 结构件及覆盖件的总成并包括翼子板、 发动机盖、行李箱盖和车门,但不包括 附件及装饰件的未涂漆的车身。 现代轿车车身本体的组成构件 大体分为三类:覆盖件、车身 结构件(梁和支柱)及结构加 强件。 第三节:汽车车身的构成 车身覆盖件(cover panel):包覆骨架的表面 板件,指:车身中包覆梁、支柱等的构 件,具有较大空间区面形状的表面和车 内板件。 ? 功用有:封闭车身、体现车身外观造型及 增大结构强度和刚度等。 第三节:汽车车身的构成 车身结构件(structural member/body structure)(梁、 支柱):支撑覆盖件的全部车身结构零件。 功用:它是车身承载能力的基础,对保证车身所要求的结 构强度和刚度非常重要。 ?此外,还具有以下作用: ?1、安装车身各种构件或附件,如车门铰链、发动机罩、 玻璃、密封条等。 ?2、焊接以连接各车身覆盖件,组成车身的封闭壳体; ?3、完成车身各种活动部分的动态配合; ?4、设置流水槽结构和车身通风道; 第三节:汽车车身的构成 结构加强件 :主要用于加强板件的刚度, 提高各构件的连接强度。 第三节:汽车车身的构成 一般车身本体 货车车身本体:货车驾驶室 轿车车身本体:车身焊接总成及四门两盖 客车车身本体:由车身骨架与车身蒙皮等 构成的组合体。 第三节:汽车车身的构成 内、外装饰件:车身外部及内部起装饰与保护作 用的零部件的总称。1.外装件主要有:前后保险杠、车门防撞装饰条、散 热器面罩、外饰件、玻璃、密封条和车外后视 镜等。 2.内饰件 ?主要有:车门内护板、车顶顶棚、地板及侧壁 的内饰等。 第三节:汽车车身的构成 车身附件:车身中具有独立功能并成为一 个分总成的机构。 ?如:座椅、仪表板、空调、后视镜、玻璃 升降器、安全带、雨刮器、车灯、遮阳 板、扶手、车门机构及附件、车内后视 镜等 第三节:汽车车身的构成 车身电子装置: ?主要包括:刮雨器、洗涤器、空调装置、 仪表、开关、前灯、尾灯和各种指示照 明灯等。 第三节:汽车车身的构成总结 1 车身的功用 2 车身按用途分为那几类? 3 何为承载车身?何为半承载车身?何为非承载 车身?个有何特点及优缺点? 4 汽车车身由那几部分构成? 5 车身本体 ? ? ?车身覆盖件 ? ? 车身附件 ? 内、外装饰件 6 车身结构件的功用? 7 车身本体的组成构件大体分为那三类? 8 自己查SUV ?MPV的含义? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?第二章 ?车架结构 第一节:车架的结构要求 ?轿车车架应满足以下结构要求: ? ①支承发动机、驱动装置和悬架等总成构件,并 根据底盘及车身的总布置设计要求来控制各构件 的运动。 ? ②承受由车身和底盘零部件传来的作用力。 ? ?③车架结构应对车身座舱具有安全保护作用。当 车辆发生正面碰撞时,撞击能量应首先由车架承 受,通过有目的的车架纵梁断面分级,使撞击能 量传到指定部位。 ? ④连接并支承车身,同时将外力传到车身上。 第二节:车架的型式和构造 轿车车架一般有以下几种形式: 一、边梁型车架 ? ? 主要由前边梁、中边梁、后边梁、发动机支承 横梁、中横梁、后横梁和防振梁等构件组成。 车架梁一般为板厚2mm--3mm的箱形梁,由 封闭和开口梁终端面型式。车架中变梁布置在紧贴 车身门槛内侧的地板下。 第二节:车架的型式和构造第二节:车架的型式和构造 1、边梁型车架的布置形式(如下页图) ?①中边梁布置在开口门槛的断面内。 ?②中边梁布置在封闭门槛梁的断面外。 第二节:车架的型式和构造 2、边梁车架具有以下特点: ?①边梁型车架的扭转刚性与其他形式车架相比 较小,必须依靠车身来弥补。 ?②由于中边梁紧贴车身门槛,室内地板高度可 降低,能有效改善室内空间。 ?③中边梁布置在座舱的两侧,有利于车身侧向 撞击的安全性。 ?④边梁型车架是非承载式车身的车辆轻量化设 计的有效结构形式。 第二节:车架的型式和构造 二、其他形式的车架 ? 1、梯形车架 ?构造简单,制造容易,但不利于底板高度的降低。 ? 2、X形车架 ?车架刚度高,前、后撞击力的传递效果好,后坐成员 的地板可降低,足部空间得到改善。侧面撞击安全性 差。 ? 3、脊柱形车架 ?具有较强的承受弯矩和扭矩的能力,且质量轻。但脊 柱梁结构具有一定的空间高度,适合车身尺寸较宽、 发动机置于后轴之前的运动车。 ?第二节:车架的型式和构造 4、平台形车架 ?车身底部较平整,有利于车身下部气流的改善。车架 结构的刚性高,适合于无上部结构的轿车车身。车架 质量较大,能吸收较大部分的振动和颠簸。 ? 5、空间车架 ?结构强度高,质量轻,由于车身承受大的强度,而只 起外壳的作用,可用轻质材料制造。不易批量生产。 第三节:车身的悬架装置 1、非承载式车身通过弹性悬架装置支承载 车架上。采用橡胶垫式悬置装置,按橡 胶垫的受力形式,可分为 ? 压缩型和剪切型两类 第三节:车身的悬架装置 悬架装置应具备的性能: ?①良好的隔振性能,垂直方向要求较柔 软; ?②较大的侧向刚性,保持支承车身的稳 定性; ?③良好的耐久性。 ?副车架副车架 用于支撑悬架或传动系统的框架结构,通 常将悬架或传动系统安装在副车架上, 然后连同副车架安装在车身上。 副车架向车身上安装有两中方式:1,用螺 栓直接安装;2,通过橡胶衬套安装总结 1,轿车车架应满足那些结构要求? 2,边梁型车架有那几部分构成? 3,车身悬置装置按受力有那两类? 4,车身悬置装置应具备的性能?第三章:车身本体结构 Main body; body structure ?轿车车身本体主要由车身前部、前围、地板、侧 围、顶盖和车身后部各部分组成。 第一节:车身前部结构( Front body )一、车身前部结构(钣金件):客舱以前的车身 部分 主要功能:1.形成发动机舱,为发动机及附件提供一个护罩;2.防止前轮甩泥;3.外观上体现车身造型设计要求。 车前板制件 (Front body shell; front sheet ?metal ):车身前部覆盖发动机和车轮的零部 件的总称 第一节:车身前部结构两类车身的主要车前钣金件比较 非承载式车身 ? ? ? ? ? ? ? ? ?承载式车身 发动机罩 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?发动机罩 左右前翼子板 ? ? ? ? ? ? ? ? ?左右前翼子板 左右前挡泥板 ? ? ? ? ? ? ? ? ?左右前挡泥板 左右前轮罩 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?左右前轮罩 散热器框架 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?左右前悬架支座 前裙板 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?散热器支架左右翼子板支架前纵梁、前横梁保险杠安装托架第 一 节: 车 身 前 部 结 构第 一 节: 车 身 前 部 结 构第一节:车身前部结构 非承载车身前部结构 功用:只做散热器的固定、安装附属装备、 支撑发动机罩 ?承载车身前部结构 功用:安装动力总成、转向机构、前悬架 的基体。第一节:车身前部结构 承载式车身的前部结构:1、车身前部结构的横向承载单元由前大 灯框架、前横梁、发动机罩支承板件等 构件焊接组成。2、车身前部结构两侧的纵向承载单元由 前翼子板支架、挡泥板、悬架支座、前 纵梁、轮罩等构件焊接构成。发动机盖(Hood ):(又称发动机罩)是最醒目的车身 构件,是买车者经常要察看的部件之一。对发动机盖的主 要要求是隔热隔音、自身质量轻、刚性强。 ? ?翼子板(Wing fender) ? :是遮盖车轮的车身外板,因旧 式车身该部件形状及位置似鸟翼而得名。 前纵梁 车身前部主要受力部件,承受车身纵向力并传递给 地板等其他部件;是动力总成、悬架支撑、散热器 支架等的基体。 发动机盖(Hood )第一节:车身前部结构第二节:前围结构 前围系统( Body front wall;front face ):位于客 舱的前部,由骨架、板件、风窗玻璃及有关车身 附件等组成的零部件的总称 轿车车身前围是分割车身前部与座舱的结构总成。 一般由前围上盖板、前围板、前围侧板和转向柱 支架梁等构件组成。 前围功用:分隔前部和座舱、保证扭转刚度、改善 舒适环境、提高撞车安全性第二节:前围结构二、前围上盖板结构特点前围上盖板一般由上盖板外板、上盖板内板以及 加强板等构件焊接而成。 功用: 前 围 上 盖 板 通 过 两 侧 的 端 板 与 车 身 左 右 侧 围 的 前 支 柱 焊 接 , 是 决 定 车 身 扭 转 刚 度 的主要结构组件。 前 围 上 盖 板 可 分 为 吸 气 口 可 见 和 隐 蔽 的 两 种 型式。 第二节:前围结构第二节:前围结构第二节:前围结构 前围板 ?作为隔离构件,应尽量提高它的隔音、隔振和隔 热性能。从材料上来看,前围板多采用夹层减振 钢板,并采用具有隔音、隔热和减振作用的石棉 垫、隔音板。 前围板 ? :是指发动机舱与车厢之间的隔板,它和 地板、前立柱联接,安装在前围上盖板之下。前 围板上有许多孔口,作为操纵用的拉线、拉杆、 管路和电线束通过之用,还要配合踏板、方问机 柱等机件安装位置; 为防止发动机舱里的废气、高温、噪声窜入车厢, 前围板上要有密封措施和隔热装置;转向柱支架梁总结 1、轿车车身本体主要由那几部分构成? 2、车身前部结构的主要功能? 3、承载式车身前部的主要构成有那些? 4、前纵梁的作用? 5、轿车车身前围的组成及功用? 6、前围上盖板可分为那两种形式? 7、前围板 的结构特点? 8、术语:车前板制件 ? ?前围系统 ? ?轿车车身前围车 身 :body ?承 载 式 车 身 :unitized body;integral body ?半 承 载 式 车 身 :semi-integral body ?非 承 载 式 车 身 :separate frame construction ?一 厢 式 车 身 :one box type body 两 厢 式 车 身 :two box type body;hatch back body ?三 厢 式 车 身 :three box type body ?白 车 身 :BIW(body in white) ?腰 线 :waist line;belt line ?开 缝 线 :opening line 第三节:车身地板结构 ?车身底部(Under body ) :客舱、发动机舱、 行李舱底部的总称 ?地板系统(floor ) :位于车身的底部,由骨架、 板件、地毯及有关车身附件等组成的零部件的总 称 ?车身地板结构:是车身底部的支承部分. 功用:形成车身底部承受并传递垂直、纵向及横向力为座椅等提供安装支撑车身地板结构:在结构设计上,车身的地 板结构都应提供足够的强度和刚度,保 证车身的承载能力。因此除地板构件外, 在结构上设置加强梁、连接梁等承载构 件。另外,地板在车身底部容易腐蚀, 因此还需密封、防腐。 ? 轿车车身的地板结构主要有:地板、地 板梁、支架、地板通道、门槛、连接板、 座椅支架。 第三节:车身地板结构 车身座舱和行李舱下的地板根据车身底部 的总布置设计和结构设计分为前地板、 中地板和后地板。 地板梁是地板的结构加强件,主要由地板 横梁、后地板横梁、地板连接横梁、地 板纵梁、后地板纵梁和其他地板加强梁。 地板梁焊接在地板上,是车身地板结构 的重要承载构件。 第三节:车身地板结构第三节:车身地板结构第三节:车身地板结构 门槛是支乘车身侧围的前、中和后支柱的 下边梁,一般设计成封闭端面,为提高 强度和侧面碰撞安全性,有时在门槛的 断面结构内加设加强板, ?第三节:车身地板结构增大撞击吸收能量的腔型结构 第三节:车身地板结构第三节:车身地板结构 支架是车身底部的连接、支托构件,主要包括地 板纵梁的外伸支架、连接支架和安装固定支架 等。 ?地板通道是覆盖变速器及允许传动轴和排气管 等通过的地板上的凸起结构,它能起到加强地 板刚性的作用。 对于前置前驱动轿车地板通道主要为排气管通过 用。第 三 节: 车 身 地 板 结 构第四节:车身侧围结构 ?车身侧部 (Side body ):车身侧面部分的总称 . 侧围系统 (Body side wall ):位于客舱和行李舱的 两侧,由骨架、板件、侧窗及有关车身附件 等组成的零部件的总称 ?轿车车身侧围是组成座舱的重要结构总成。主 要由侧围梁框架、车门、后翼子板和后轮罩 等构件组成。 ?功用:构成侧面;提供人员出入通道;承受、 传递三个方向的力;安装附件。车身侧围梁框架侧围梁框架是支撑顶盖,连接车身前、 后部分的侧面构件,固定前、后风窗玻 璃,并用安装车门以及保证车身侧面碰 撞安全性的承载框架。应具有较大的抗 弯和抗扭刚性和强度。侧 围 梁 框 架前支柱(A柱)(A ?pillar) 功用:支撑顶盖安装前风窗玻璃安装前车门安装仪表板支架承受并传递垂直力、纵向力 构成:外板、内板、加强板B柱又称中柱,位于前门和后门之间。 是车身承载框架的重要组成部分,在车 辆发生严重事故(特别是侧碰)时,B 柱对保证乘员舱的完整性起到很大的作 用。中支柱(B柱)(B ? pillar) 中支柱(B柱) ?中支柱一般由中支柱内板和外板,以及 加强板焊接而成。 现代轿车众多采用隐蔽式布置型式。 功用:支撑车顶盖;承受前、后车门的支 承力 ;还要装置一些附加零部件,例如 前排座位的安全带;承受并传递垂直力、 侧向力。 ? 后支柱(C柱) (C ? pillar) ?其断面形状应设计出后风窗玻璃的安装止口,以 及与后车门的配合止口。后支柱常具有较大的断 面形状,在其上设计出车内通风的气流出口 ?功用:支撑顶盖安装后风窗玻璃安装后车门锁承受并传递垂直力、纵向力 构成:外板、内板、加强板顶盖侧梁 ?顶盖测梁一般由顶盖测梁的内、外板冲压件焊接而成, 用于形成门上框支撑和固定顶盖。 门槛梁 ?车身侧围梁框的门槛梁一般要完成下面两种传 力方式,是指导车身梁结构设计的依据。 ?①地板所承受的载荷应能借助于门槛梁有效的 传递到车身的上部结构上,提高车身的承载能力。 因此须合理布置设计地板梁,以及地板和地半 梁与门槛梁的连接关系。 ?②将车身侧面碰撞时产生的侧向力借助于门槛 梁传递到车身底部结构的构件上,从而提高安 全性。 ?第五节:车身顶盖结构 ?顶盖系统 (Roof ):位于客舱的顶部,由 骨架、板件、内饰及有关车身附件等组 成的零部件的总称 。 顶盖由顶盖前、后横梁和顶盖侧梁来支承, 并焊接在其上,从而其刚度和强度得到 增加, 车顶盖通常分为固定式顶盖和敞篷式 顶盖两种,固定式顶盖是常见的轿车 顶盖形式,属于轮廓尺寸较大的大型 覆盖件,车身整体结构的一部分。它 具有刚性强,安全性好,汽车侧翻时 起到保护乘员的作用,缺点是固定不 变,无通风性,无法享受到阳光及兜 风的乐趣。 ? 敞篷式顶盖一般用于档次较高的轿车 或跑车上,通过电动和机械传动移动 部分或全部顶盖,可以充分享受阳光 和空气,体验兜风的乐趣。缺点是机 构复杂,安全性和密封性较差。 固定式顶盖和敞篷式顶盖有各自的 优缺点,设计师想出了一个折中的办 法,在固定顶盖上开窗口,即“天 窗”,既可保持固定顶盖的优点,又 可在一定程度上获得敞篷效果,两者 兼顾,还可增加厢内光线。天窗主要由玻璃窗、滑轨、密封橡胶 条和驱动机构组成。 按开启的形式一般分为: 外滑板式:玻璃窗在顶盖上面滑动; ?内滑板式:玻璃窗在顶盖下面与篷顶 内饰衬之间滑动; 倾斜式:玻璃窗前端或后端向上倾斜 呈开启状态; 目前多采用后两种形式。 ?提高顶盖刚性的结构措施有: ?①采用具有一定横向曲率半径的顶盖; ?②设置顶盖横向加强梁; ?③保证顶盖前、后横梁的刚度,以提高顶盖的横向刚 性; ?④增加顶盖侧梁的刚度,特别是硬顶轿车,应采用封闭 断面的顶盖侧梁,有时在其断面内插入加强板; ?⑤顶盖四周过度面的合理造型,冲压出适当的折边,应 保证与顶盖前、后横梁及顶盖侧梁的焊接强度; ?⑥增大侧窗玻璃的曲面倾斜度和曲率,或改变顶盖侧梁 的结构断面形状,以减小顶盖的横向支撑跨距; ?⑦顶盖内表面涂防振胶。 顶盖前、后横梁顶盖前、后横梁分别与车身左、右侧 围的前支柱的顶端焊接,形成支承并固 定前、后风窗玻璃的窗框。在小型轿车 上一般采用开口断面,而在大型轿车则 都是闭口断面。第六节:车身后部结构 ?车身后部结构由称为车后板金件, 几种形式。 ? 一、三箱式车身 ?三箱试车身后部结构主要由后窗台板、后围上盖 板、后挡板、行李舱盖、后围板加强板、行李舱 盖支承框架及各种连接板和加强板组成,形成行 李箱。 ? 二、两箱式车身 ?两箱式车身的后部结构主要由背门和门框组成, 形成尾部抗扭框架。 功用:形成行李舱;后撞时吸 收能量;安装附件。总结 ? 车身地板结构的功用及构成 ? 轿车车身侧围的重要结构总成的作用 ? 地板通道的作用 ? 前支柱(A柱)的功用 ? 中支柱(B柱)的功用 ? 提高顶盖刚性的结构措施 ? 车身后部的作用 ? 名词:车身底部 ? 地板系统 ?车身侧部 ?? ? ? ? ? ? ?侧围系统第四章:车门结构 ?作用:与侧围框架一起构成侧围为乘员提供进出通道车窗提供换气及侧面视野设置杂务箱、音响喇叭等第一节:车门设计要求及分类 ?车门种类 按其开启方式可分几种。顺开式车门:即使在汽车行驶时仍可借气流的压力关上, 比较安全,而且便于驾驶员在倒车时向后观察,故被广 泛采用。 逆开式车门:在汽车行驶时若关闭不严就可能被迎面气流 冲开,因而用得较少,一般只是为了改善上下车方便性 及适于迎宾礼仪需要的情况下才采用。 水平移动式车门:的优点是车身侧壁与障碍物距离较小的 情况下仍能全部开启。 ?上掀式车门:广泛用作轿车及轻型客车的后门,也应用于 低矮的汽车。 折叠式车门:则广泛应用于大、中型客车上。第一节:车门设计要求及分类 ?按窗框分类 带窗框车门整体式(Full Stamped Inner and Outer ? ? Panel Construction,即内外门板带着窗框部分一起冲压成型)独立窗框(Loose Upper Frame ?Construction,即窗框部分与窗口线以下 的内外板分别成型) 无窗框车门(Frameless Glass Construction, 多见于高档跑车,俗称硬顶车)第一节:车门设计要求及分类 ?1.无窗框车门(Frameless Glass) 优点:造型前卫时尚;废料率低;左右内(外) 板可以在一个模具中成型; 缺点:窗玻璃的稳定性差 门密封性不好;除此之外,门线(Belt line)也 被抬高第一节:车门设计要求及分类 ?2.独立窗框式车门(Loose Upper Frame)-窗 框为滚压件,上面可以装配密封条,起到主密封 作用 优点:废料率少;左右内(外)板可以在一个模 具中成型;该类型车门具备整形能力;门质量好 缺点:可装配性差,会产生匹配上的这样那样的 问题(诸如gap、flush等等);限制了主密封 样式的选择范围,而且也存在密封性差的潜在问 题第一节:车门设计要求及分类 ?3.a)内外板整体冲压成型式车门(Full Stamped ?Inner and Outer Panel)-窗框部分进入到车顶区域 (into roof,从外观看,就是车门上部有面共享了车 顶面) 优点:当然是结构刚性好,密封性好;缺点:当然是废料多(窗玻璃那么大块要落掉);增加 了密封成本:如沿着车顶与车门边的密封,沿着风窗与 车门边的密封;不具备整形能力 b)内外板整体冲压成型式车门(Full Stamped ?Inner and Outer Panel)-窗框部分侧向暴露 (exposed on side,相对于上面类型) 优点缺点与上面类似第一节:车门设计要求及分类 ?4.窗框内藏式车门(Frame Under Glass)-即 窗玻璃暴露在外,与无窗框式车门外观效果极像 该类型又可以分为两类:第二节:车门组成 ?轿车的车门一般由门体、车门附件和内饰盖板三部分组成第二节:车门组成 ? 轿车、货车驾驶室的车门以及客车驾驶员出入的 车门通常由门外钣、门内钣、窗框(有的车上还 装有三角窗)等组成。 ? 门内钣是各种附件的安装基体。在其上装有:门 铰链、升降玻璃及其导轨、玻璃升降器、门锁、 车门开度限位器等附件。有的轿车门内还布置有 暖气通风管道和立体声收放音机的扬声器等等。 为了装配牢固,内板局部还要加强 ?一、车门外板 ?一般采用0.6mm~~0.8mm厚的薄钢 板冲压成型。设计中必须符合车身造 型要求,由于轻量化和侧面碰撞安全 性的要求,广泛采用高强度钢板。 ? 二、车门加强横梁 ?车门加强横梁可采用高强度钢板冲 压成型。 ?三、车门内板 ?车门内板结构具有以下结构点: ?①需拉延出的周边形成门厚的板。 ?②板面上需冲压出各种形状的托台、窝穴、 手扣和安装孔等,以安装车门附件机构。 ?③冲压出各种加强筋,以提高车门内板的 刚性,减小震动噪声。 ?④车门内板应具有足够的强度和刚度,以 保证车门附件安装的位置要求,特别时玻璃 升降机的升降面。四、车门加强板 ? 车门加强板有以下几种情况: ? ①车门内板上安装车门附件机构的部位,提高安装部位的 刚度和连接强度。 ? ②在门体安装铰链处、车门开度限位器处和门锁处等部位 设置1.2mm--1.6mm厚的加强板,与车门内板焊接(或与 车门内、外板焊接)。 ?③由于车门玻璃升降的需要,车门内、外板在窗台处不 连接。为加强车门内、外板的上端变的强度和刚度,保证 玻璃良好的密封性以及车门内、外板之间的装配间隙,一 般在车门内、外板的上端焊接横向加强板,采用封闭或开 口断面。并在断面设计中考虑窗台处密封条的固定安装结 构。 为了增强安全性,外板内侧一 般安装了防撞杆(梁)。内板 与外板通过翻边、粘合、滚焊 等方式结合 五、车门窗框 第三节:车门附件 ?? 车门借铰链安装在车身壳体上。 车门铰链是由铰链座和铰链轴组成。它应当转动 灵活,不滞涩,不会发出杂音,在汽车期望使 用寿命内,应能保持其功能。车门的开启角度 以75度为基础,不应当与车身有任何干涉。 第三节:车门附件 ?? 门锁:门锁和门铰都应有足够的强度, 在汽车碰撞时,能同时承受纵、横两个 方向的载荷而不致使车门开启,从而避 免了乘员被甩出车外,因而减少受重伤 或死亡的危险。此外,在事故结束后, 门锁应不致失效而应使车门仍能开启。

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