微型货车车架开裂的原因分析及结构改进措施.pdf

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1、吐备设计／诊断维修／pf制造现代制造j：程(ModemManufaetuiogEn—neodng)2011年第7期微型货车车架开裂的原因分析及结构改进措施黄昶春。，韦志林1，沈光烈。，邹平2广西工学院汽车工程研究所，柳州545006；2柳州五菱汽车工业有限公司技术中心，柳州545007)摘要：对截口I形状为U型，采州镀金冲压件并用点斜连接构成的年架纵粱扦裂原田进行了分析，认为这种由点焊连接的彤式构成的纵粱沿其比宦方向在打上焊点的各截m游在抗扭模世不连续．且差异H大，从而在点焊处m觋较大的应力造成下槊的

2、Jr裂，进而提出相墟的结构修改措施。关键词：车架；开裂：抗“I模壕中图分类号：U46383文献标志码：A文章编号：】671—31”【2011)07--9127--04CrackinganalysisoftruckframesandstructuralimprovementsHUANGChang—chun’，WEIZhi-lin。，SHENGuang-lie。，ZOUPin92(1GuangxiUniversityofTechnology，Liuzhou545006，Guangxi，China；2Des

3、ignSection，LiuzhouWulingMoto巧Cotad，Liuzhou545007，Guangxi，China)AbstractFwusedontheemeking⋯Ioftherailofmini-track’sframewhichconstitutedbythest”pingwithU—tionTherailconnectodthecoverwithSlZOtwelding，whicheausodtheto．tonalmodulusofraildiscontinuityalongth

4、elength，andthehugedifference，thatcau#dhigh9l⋯¨spot—weldI“．aUonwhe．therailsustal．odload．whichloadtorailcrackingMeasumw∞proposedIoimpuretheframestrmtumatthee．dKeywords：f”mcⅢck：Ior骞ionalmodulus采用钣金冲压件、截面形状为U形，并通过点焊连接构成车架纵粱是现有的微型货车、镗唾!客车普遍采用的结构形式⋯。在车辆载荷质量较小

5、时，这种结构形式是成功的。但是，随着车辆设计载荷质量不断提高，这种结构形式的一些固有缺点逐渐暴露出来．如图1所示纵粱上的裂纹。某型正在进行路试的微型货车所有的试验车车架纵粱均出现了不同程度的开裂，裂纹主要集中在纵梁上盖板的点焊附近。咀下针对这些现象进行分析。1开裂原因分析在该微型货车的结构中，货箱上的载荷是通过货箱支撑座传递给纵梁的，货箱支撑结构如图2所示，作用在这些货箱支撑座上的集中力由于与纵粱截面的扭转中心有一定的距离，从而对纵梁产生了扭矩。1车架纵梁的抗扭能力分析纵粱由u型冲压件结构和上盖板通过

6、点焊构成，由于各焊点间都有一定的间距，在纵梁上有焊点的截面，其截面形式可以认为是闭口截面；在没有焊点的位置，纵梁的上盖板不起作用，截面则为开13截面．因圆剖1纵梁l瑚裂纹此沿纵粱上各截面并不全是闭口截面，它们的抗扭能力是不同的。对于非圆截面薄壁杆件的扭转，其抗扭模量可以参照《材料力学》中的公式计算。闭口截面的抗扭模量，删按式(”计算”j：，删=4∥t／L⋯⋯⋯(1)式中：d为截面材料厚度中线所围成的面积；t为截面材科厚度；L为截面中线周长。闭口薄壁杆件截面如图3所示。】272011年第7期现代制造『：

7、程(ModemManufactunngEngin牲riBg刚2原卉的货籀支撑结构l利3闭¨薄^％杆件截∞lHi意刚开u截面的横截面可以看作是由若干个狭长矩形组成的，其抗扭模量，川接式(2)计算⋯：(2)式中：h．为第i个狭长矩形的高度；f。为第i个狭长矩形的厚度。12矩形管梁与焊接矩形梁的抗扭能力试验分析从式(1)和式(2)可知，外轮廓一样的开口截面和闭口截面两者的抗扭能力有很大的差异。采用连续闭口截面的结构和采用点焊构成的结构它们的实际抗扭能力可以通过试验确定。l2I试验对象试验中设计了两件截面轮廓

8、一致的试件，其中一件由矩形管构成．兑尺寸为：长×宽×高×厚=800ram×40ramx50ram×2mm：另一件为焊接矩形粱，截面如罔4所示，尺寸相同，搭接边长为20ram；中间焊接，点焊间距为40ram。每种试件一式两件，测试规格矩形梁和焊接矩形梁在给定扭矩作用_F的角度。I22试验方法本次试验用的仪器包括：扭力机、函数记录仪、动态电阻应变仪、角位移传感器和扭矩传感器。将试件一端与扭力机输出端相连接．另一端与周定支架相连接；安装时，要保证试件轴线与扭力