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（定稿）HQJ500型节油车车架优化设计（全套下载）

设计.北京.清华大学出版社，.王望予.汽车设计.北京.机械工业出版社，.余志生.汽车理论.北京.机械工业出版社，.周建美，王桂姣.基于有限元分析的节能车车架轻量化设计.天津汽车，赵晓昱，秦晓磊，周诚.节能车改进设计.上海工程技术大学学报，卞学良.专用汽车结构与设计.北京.机械工业出版社，.詹友刚.野火版.机械设计教程.北京.机械工业出版社，.李黎明.有限元分析实用教程.北京.清华大学出版社，.刘鸿文.材料力学.北京.高等教育出版社，.李正网.基于重型货车车架结构分析和优化研究.重庆交通大学硕士学位论文，朱荣庆.重型载重汽车车架轻量化设计研究.武汉理工大学硕士学位论文，宝生，李杰，林明芳．汽车优化设计理论与方法．北京机械工业出版社，.王海霞，汤文成等．客车车骨架有限元建模技术及结果分析．机械强度，.靳福来．汽车轻量化技术现状．汽车技术，宋允祁，王中亭.解放系列轻型货车构造与维修.吉林科学技术出版社，.宋允祁.中国第汽车集团公司汽车产品构造图册.人民交通出版社，.唐金松.简明机械设计手册.上海科学技术出版社，.成大先.机械设计手册.化工工业出版社，西南交通大学应用力学与工程系.工程力学教程.高等教育出版社，.于志伟，李明.完全手册.人民邮电出版社，.龚曙光.基础应用及范例解析.机械工业出版社，.黄贵东，沈光烈.汽车车架有限元分析模型的改进与应用.装备制造技术，曲昌荣，郝玉莲，戚洪涛.汽车车架的有限元分析.轻型汽车技术，刘新田，黄虎，刘长虹，郭辉，范平清.基于有限元的汽车车架静态分析.上海工程技术大学学报，冯宝林，赵！图.座椅部分截图发动机固定部分及后桥部分结构截图。图.后桥部分截图为方便在踏板梁处加载，构建两处薄凸台。图.踏板处为方便加载的凸台截图.本章小结本章对软件做出了简单的介绍，对与三种不同的方案相对应的车架构建了模型，为接下来应用软件进行有限元分析做了很好的铺垫。并且以截图的形式对三种车架进行了结构方面和后续加载的位置方面的对比。第章基于有限元法的分析及优化设计软件具有强大而广泛的分析功能，主要包扩几何模型的建立或导入自动网格划分求解后处理优化设计等许多功能及实用工具。本章主要是利用它对型节油车车架进行分析。.有限元分析的简介有限元法及优化过程简介有限元法简介有限元法是最近二三十年发展起来的种有效的通用计算方法，是借助于高速数字电子计算机解决问题的近似计算方法。它既包括有数学理论，又包括有程序设计技巧。它运用离散的概念使整个问题由整体连续到分段连续整体解析转化为分段解析，从而使数值法与解析法互相结合，互相渗透，形成种新的数值计算方法。也就是论把整个求算域离散成为有限个分段子域，而每分段内运用变分法，即利用与原问题中微分方程相等价的变分原理来进行推导，从而恢原问题的微分方程组退化到代数联立方程纸使问题归结为解线性方程组，出此得到数值解答。这种方法首先在固体力学范畴，而后在工程技术各个领域令得到了广泛的应用。众所周知，从数学角度来看，个工程问题往往可以用个偏微分方程来描述，但是常常很难求得精确的解析解。世纪年代开始，随着电子计算机的应用，有限元法作为种数值分析工具，借助于高速电子计算机的配合，使得以前这类难以处理的工程技术问题都可能获得个近似的计算机解。因此，有限无法引起了工程师和科学家的极大兴趣。现在，它已经被公认是种有效的数值计算方法，被广泛应用于固体力学流体力学热传导以及电磁学等连续介质或场问题这类工程技术领域。在机械设计中，从齿轮轴轴承等通用零部件到机床汽车飞机等复杂结构件的应力和变形分析包括热应力和热变形分析，采用有限无法计算，都可以获得个足够精确的近似解来满足工程上的要求。有限元法分析的思想可以追溯到更早些时候，年．首先提出离散化概念将个原来是连续的整体剖分离散成为有限个分段连续单元的组合，并第次尝试应用三角形单元的分片连续函数来求解扭转问题。年代，有限元法首先用于飞机设计中，年和等人用矩阵法对飞机结构进行了受力和变形分析，应用当时出现的数字计算机，第次给出了用三角形单元求得复杂平面应力问题的解年首次提出“有限元”这个名词，有限元法作为种数值分析方法正式出现于工程技术领域。有限元法的第个黄金时期开始于年代初，当时，将个连续体离散化为有限个单元组合体的这种有限元的概念开始在工程界流行，比和采用了规则的三角形单元，从变分原理出发来求解微分方程式。年等人认识到有限元法是里兹法的另种形式，并且证实了它是处理弹性连续介质问题的种通用方法，此后有限元法才开始巩固其地位。第章基于的模型的构建.软件简介年，公司成立于美国波士顿，开始参数化建模软件的研究。年，.的诞生了。经过余年的发展，已经成为三维建模软件的领头羊。目前已经发布了。的系列软件包括了在工业设计和机械设计等方面的多项功能，还包括对大型装配体的管理功能仿真制造产品数据管理等等。还提供了目前所能达到的最全面集成最紧密的产品开发环境。下面就的特点及主要模块进行简单的介绍。主要特性全相关性的所有模块都是全相关的。这就意味着在产品开发过程中处进行的修改，能够扩展到整个设计中，同时自动更新所有的工程文档，包括装配体设计图纸，以及制造数据。全相关性鼓励在开发周期的任点进行修改，却没有任何损失，并使并行工程成为可能，所以能够使开发后期的些功能提前发挥其作用。基于特征的参数化造型使用用户熟悉的特征作为产品几何模型的构造要素。这些特征是些普通的机械对象，并且可以按预先设置很容易的进行修改。例如设计特征有弧圆角倒角等等，它们对工程人员来说是很熟悉的，因而易于使用。装配加工制造以及其它学科都使用这些领域独特的特征。通过给这些特征设置参数不但包括几何尺寸，还包括非几何属性，然后修改参数很容易的进行多次设计叠代，实现产品开发。数据管理加速投放市场，需要在较短的时间内开发更多的产品。为了实现这种效率，必须允许多个学科的工程师同时对同产品进行开发。数据管理模块的开发研制，正是专门用于管理并行工程中同时进行的各项工作，由于使用了独特的全相关性功能，因而使之成为可能。装配管理的基本结构能够使您利用些直观的命令，例如“啮合”“插入”“对齐”等很容易的把零件装配起来，同时保持设计意图。高级的功能支持大型复杂装配体的构造和管理，这些装配体中零件的数量不受限制。易于使用菜单以直观的方式联级出现，提供了逻辑选项和预先选取的最普通选项，同时提供了简短的菜单描述和完整的在线帮助，这种形式使得容易使用。.三维模型的构建利用软件构建三个车架的模型，主要应用了拉伸操作构建基准面等基本操作。节油车车架方案模型建模流程如下方案手绘三维图。图.方案手绘草图用建模，用多步拉伸命令，创建车架底板模型。图.车架模型创建过程截图用建模，用多步拉伸命令，进步创建车架前供有效的依据，使得能源的利用率提高，为人类社会的顺延提供了有效保证。车架的优化设计是使得汽车能够节能减排的主要手段之，因此车架的优化设计的社会意义重大。.型节油车车架研究的基本内容及技术路线设计主要内容及分析校核进行设计赛车总体布局设计进行车架结构设计进行车架结构有限元优化设计与分析进行车架结构模态分析。绘制设计总图和上述部分的结构装配图零件图。技术路线第章型车结构设计与总体布局.节油车车架选用材料型节油车车架所选用的材料是铝合金。铝合金的主要合金元素是镁和硅，并形成相。有时还添加少量的铜和锌，以提高合金的强度，而又不使其抗腐蚀性明显下降导电材料中还有少量的铜，以抵消钛及铁对导电性的不良影响锆或钛能细化晶粒与控制再结晶组织为了能改善可切削性能，可加入铅与铋。在固溶于铝中，使合金有人工时效硬化功能。铝合金中的主要合金元素为镁和硅，具有中等强度良好的抗腐蚀性可焊接性，氧化效果较好。美铝是系合金的主要合金，是经热处理预拉伸工艺的高品质铝合金产品美铝具有加工性能极佳良好的抗腐蚀性韧性高及加工后不变形上色容易氧化效果极佳等优良特点。主要用途广泛应用于要求有定强度和抗腐蚀性高的各种工业结构件，如制造卡车。塔式建筑船舶电车铁道车辆。.节油车车架的结构设计根据人机工程学，确定了人的腿的长度的精确范围，从而确定了置脚横梁到前桥横梁的纵向距离根据驾驶员的前脚掌的活动范围确定了置脚横梁到钱保险杠的纵向长度根据驾驶员与臀部座椅的接触范围，确定了车架前桥横梁到座椅横梁前端的纵向距离根据驾驶员的上身的长度以及根据驾驶员驾驶姿势的修正可以确定座椅各梁在纵向的相对长度根据驾驶员横向的宽度可以确定座椅的梁的横向宽度根据发动机的极限高度确定座椅立梁的极限高度根据发动机长宽高的尺寸确定了车架座椅后纵梁距离发动机固定横梁的距离根据发动机打孔位置来确定支撑发动机的两个固定横梁的相对位置根据发动机的高度来确定高架辅助纵梁的最低极限位置根据选用车轮的直径的大小和节能车大赛规定的最小离地间隙来确定后桥纵梁距离车架最下端的相对高度根据车轮半径确定车架后桥纵梁的长度根据驾驶员的极限视野水平方向或竖直方向来确定前桥上横梁相对车架最下端的高度。.节油车的总体布局现在市面上的汽车的车轮数般都大于，但是为了简化结构，提高传动效率，进步减少车重，减少车速器等装置。发动机的驱动齿轮直接通过链条和驱动车轮后轮上的从动齿轮相连并进行动力传递，所以本设计所设计的三个车架都是仅适用于前两轮后轮的节油车型。根据人机工程学的要求，对车手的体型和坐姿定下整车的初步初步控制尺寸进行各项数据的测量，并在中建模，确立了车架的宽度长度车身高度等。车架的宽度般能满足车手乘坐要求，并能安装排线刹车线油门线电线，车身安装即可，尽量取小。这样，在保证车架用料少的同时，也利于车身设计的流线型。车身高度尽量低矮，般可以取发动机竖直放置时的最高点，这个高度车手躺下时的视野般是可以保证的。底盘高度要保证有尽量大的离地间隙，同时又不能使重心过高，以免高速转弯时翻车。轮距轴距不及考虑太多，但节能技术简介为能提高节油车的节能特性，可考虑下几个方面传动系统输出功率固定为速挡，可省略变速器，减轻发动机本身的质量。不过，上述情况下若要车辆能够行驶并发挥最高车速，则需通过安装在车轮上的链轮齿轮比来决定。使用自行车用自由轮毂棘轮齿轮，可以减少车轮旋转阻力，并且可防止发动机停止时发动机制动造成的减速和燃油消耗。因为要反复切换发动机驱动惯性行驶，就必须对链条防松装置中的弹簧等加以调整，防止在使用驱动力时链条脱落。点火系统火花塞通过采用双火花塞的形式，可以使稀薄燃烧时燃烧室内的燃烧稳定且充分，并且能缩短燃烧时间，减少爆震。采用双火花塞时，要把握燃烧室的形状，防止添加的火花塞互相干扰。另外，进行加工时，最好事先准备好半旧的汽缸盖等供加工联系用。点火系的电气部分可借用能使根火花塞同时点火的摩托车用部件。去掉交流发电机飞轮部分以提高机械效率，使用蓄电池向火花塞提供电力，火花塞使用高压白金火花塞。汽缸对汽缸盖上汽缸接触面进行磨削及研磨，同时，通过使用薄汽缸垫能提高压缩比通过优化化油器到吸气口之间的进气支管的长度，可提高惯性吸气的填充效果通过将排气管直管化并调节其长度，可提高惯性排气量切削气门挺杆减轻重量，并对气门和连杆的表面进行研磨以降低转动惯性，同时防止附着过多的润滑油发动机油为比赛期间的消耗品，可采用自然落下式，卸下既有的润滑系统以减轻重量通过研磨吸气排气口内部，减低供气排气摩擦阻力由于发动机的驱动时间较少，为保温可去掉冷却风扇，这样也可减轻重量吸气部的各个接合部位提高气密性可以使用填隙料等密封。化油器要延长全开驾驶时间，可变更化油器的主喷嘴怠速喷嘴的直径，同时根据行驶基准线测定最佳调整值以的整备信息为基础调整。另外，天气会使最佳值发生变化，所以在比赛之前将各种天气情况下的设定值整理成数据库，会比较方便。车架为减轻底盘的