工业技术
科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald
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DOI:10.16660/jki.1674-098X.2019.34.071
汽车底盘结构及其发展研究
赵肖斌
(上汽通用五菱汽车股份有限公司  广西柳州  545007)
摘  要:在汽车基本结构中,底盘需要发挥重要作用。基于此,本文对汽车底盘结构展开了分析,对传动系、行驶系、制动系和转向系的结构组成情况进行了研究,然后对汽车底盘结构的轻量化、稳固化和动力化发展趋势进行了探讨,为关注这一话题的人们提供参考。关键词:汽车  底盘结构  轻量化  动力化
中图分类号:U463.3                                文献标识码:A                        文章编号:1674-098X(2019)12(a)-0071-02
①作者简介:赵肖斌(1985,11—),男,广西柳州人,硕士,工程师,研究方向:软件工程。
近年来,汽车底盘结构取得了不断发展,以满足汽车的安全、稳定运行要求。作为装载汽车各种系统和零件的部位,汽车底盘结构复杂,将对汽车整体性能产生影响。因此,还应加强汽车底盘结构研究,以便在进一步掌握汽车构造的同时,了解汽车技术的未来发展方向。
1  汽车底盘结构分析
汽车底盘是汽车基体,需要为其他部件提供支撑力,从结构上来看可以划分为四个部分,即传动系、转向系、行驶系和制动系,不同部分拥有不同结构和功能,需要实现结构合理化设计,以便使汽车行驶的稳定性、安全性和动力性得到保证。1.1 传动系
按照动力传输方式,传动系可以划分为液压传动、液力传动、机械传动和电传动等类型。从结构上来看,包含离合器、差速器、万向传动装置、变速器等构件。离合器分为液力式、摩擦式等多种,广泛应用的为片式摩擦离合器,拥有较大摩擦系数,在外界操纵力作用下可以实现发动机输出动力和车轮动力转换。摩擦片数需要结合实际情况确定,通常为一片。按照换挡方式,变速器可以划分为机械式
、动力式等多种,前者由人力通过操纵机构拨动齿轮或结合套实现换挡操作,后者采用换挡离合器,通过将不
同档位齿轮与轴连接实现换挡操作[1]
。针对相交轴,需要利用万向传动装置实现动力传递。而减速器等构件采用齿轮传动,结合整车构造和发动机位置进行安装固定,可以使行驶中的车辆减速运行。传动系可以与汽车发动机联合,负责将到发动机动力传输给驱动车轮,确保汽车在不同工况下均能正常行驶。1.2 转向系
转向系由转向轴、转向盘等构件组成,能够对汽车行驶方向进行转变。转向器将在车架上固定,实现转向操纵力传输时会改变传动力方向。在工作过程中,转动盘发生转动后,会向转向器施加力,促使内部齿条轴重复循环运动,促使转向操纵力得到放大,因此能够实现汽车行驶方向调整。按照国家规定,转向盘多位于左侧,因为能够使两车交会时保持视线开阔。在转向系设计中,需要加强角传动比控制,即转向盘转角增量与同侧转向节增量比。在汽车设计提出不同的转向灵敏度要求时,需要采取不同的
转向角传动比。如果灵敏度较高,还要利用助力转向装置
和变速转向器保证转向轻便和灵敏。1.3 行驶系方向盘抖动
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行驶系可以对发动机动力进行接收,实现汽车驱动轮的驱动。与转向系联合,能够使汽车行驶期间得到稳定操纵。从构件组成上来看,包含车架、车轿车轮和悬架等,能够对汽车总重量进行承载,同时对车轮提供的地面反力进行承载,使汽车行驶振动、路面冲击力等得到削弱。在车架上,汽车的多数零件和系统都将得到固定,因此要求车架达到一定刚度和强度要求,可以划分整体式和铰链式两类,前者车架为一整块,后者包含前后车架,采用铰链连接。车轿车轮与车轮操控密切相关,需要对制动力、垂直反力等力引起的力矩进行承受,包含转向桥、驱动桥等多种。悬架与车架车桥直接连接,能够利用减振器等部件提高车辆的稳定性。1.4 制动系
制动系由驻车制动系和行车制动系这两套制动系统构成,彼此之间相互独立且相互关联,拥有各自独立的制动传动机构和制动器,国内汽车多配备配套制动防抱死系统。在制动系的作用下,行驶状态中的汽车能够可靠停驻和安全减速。在行车制动系统中,通常车轮制动器的旋转元件处于齿轮或半轴上。在驻车制动系统中,中央制动器通常在传动系的传动轴上进行旋转元件安装。
2  汽车底盘结构的发展探讨
2.1 轻量化发展
减轻底盘结构重量,不仅能够实现油耗节约,还能满足汽车安全运行需求,同时减少汽车尾气的排放,使汽车设计向着节能环保方向发展。现阶段,宝马、奔驰等汽车品牌都开始运用铝合金材料进行
底盘车架生产,该种材料不仅具有较强的耐腐蚀性,同时密度较小、便于成型,能够实现底盘结构的轻量化。与此同时,镁合金等轻质化材料也经过了实验室研究,逐步进入到量化生产阶段,能够在汽车底盘架构生产中得到运用。在轻量化技术运用上,则提出了W形冲压梁,通过高强冲压加工成型,能够在提升底盘结构强度的同时,实现结构轻量化设计[2]。采用W 梁,也能减少应力集中、横截面跨度大等问题的产生,促使底盘梁结构的刚度得到提升,因此在底盘结构设计与制造
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中逐步得到了应用。从结构发展方向上来看,未来汽车底盘结构将取得轻量化发展。2.2 稳固化发展
悬架结构设计,就是为了提高汽车底盘稳定性。汽车底盘结构是否稳固,直接关系到汽车行驶是否具有安全性。因此在底盘结构发展中,将向着稳固化的方向发展。在行驶速度较高的汽车中,通常需要
完成由弹性元件、减振器、导向装置构成的悬架设计,借助钢板弹簧对地面颠簸带来的振动进行缓冲,利用减振器使通过弹性元件传递的振动能量得到衰减。在现代汽车中,多采用液压式减振器,可以凭借工作油在狭小缝隙中流动产生的热量对振动动能进行消耗。此外在底盘结构研制上,目前重点进行热成型高强度钢材的研发,运用在底盘防撞结构上能够使车辆整体刚度和强度得到提高,保证结构的稳固性。在底盘构件设计上,也可开始采用圆形孔的手段,以便使构件应力能够得到均匀分布,保证构件安全。2.3 动力化发展
为满足社会发展节能环保要求,新能源汽车得到了研发。不同于传统汽车,新能源汽车侧重采用铝制滑板式底盘,尽管核心部件组成无明显差别,但是由于需要采用电子控制方式进行转向、制动等系统的调控,使得底盘结构形式发生了一定变化。在底盘结构设计上,离合器、变速器等部件被取消,转向系统等利用电气连接,使得底盘空间有所增大。在前后轴位置,需要完成动力电机的布置,
因此在底盘结构设计上需要提高动力传递效率,以便使汽车更具实用性。底盘上装载的油箱被动力电池组取代,需要实现分散摆放,以便减少摩擦和碰撞。结合这一特点进行底盘结构改装,需要保证电池组位于底盘质心,应靠近主减速器,以便使动力传递过程中产生的能量损耗得到减少,同时也能使动力分配更加均匀,在实现底盘空间结构充分利用的同时,促使汽车制动、转向和行驶等能力得到提高[3]。
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3  结语
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综上所述,汽车底盘各部分结构需要发挥不同功能,
结合汽车整体性能要求实现合理设计,才能保证汽车运行质量。而伴随着汽车性能设计要求的不断提高,底盘结构将向轻量化、稳固化和动力化的方向发展,促使汽车工业技术水平达到新高度。
参考文献帕里斯帝
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质量的一个很重要环节。对于高低压成套电气产品的众多材料当中,首先是外壳的材料如钢板、冷热轧板、镀锌板等等,这些产品运用不同类型的高低压电气成套产品上,同时材料的加工工艺参数也各不相同。提高外壳原材料质量首先需要选择品牌过硬商家进行合作。
其次,高低压成套电气产品中绝缘材料也是一个很重要的材料。绝缘材料的质量也需要加强进行监督和管理。提高绝缘材料的质量管理,首先需要对绝缘材料的耐压性、阻燃性进行测定和实验,只有实验性能满足设计规范要求的才能够被采用进行电气成套产品的生产。需要指出的是,绝缘材料的性能还和工作的环境有很大的关系,因此在进行性能的实验时需要模拟实际的工作环境如温度和湿度进行性能的实验,根据实验数据选择最佳的工艺参数。最后,对于电气产品的质量控制而言,还需要对产品的电阻率进行实验和管理,例如当设备铜线材料的电阻发生了不同程度的变化时就需要对材料进行加强管理和检查。2.5 重视对产品质量的检验和试验
最后,高低压成套电气产品的质量检验和实验时进行产品质量控制的最后一个环节。重视电气产品的质量的检验和实验,首先就是要严格对产品的出厂的质量的检验和控制。严格的执行检验和实验的标准和规范如,GB/T 11022—2011《高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求》、GB 7251.1—2013《低压成套开关设备和控制设备 第 1 部分 总则》、GB 7251.12—2013《低压成套开关设备和控制设备 第 2 部分 成套电力开关和控制设备》等规范和标准。
3  结语
随着电气设备数字化智能化技术的发展,高低压成套
电气设备在人们的生活和工作当中越来越多的被应用。通过本文的分析,指出了高低压电气设备的概
念以及其质量控制的主要因素和环节。本文笔者根据自身多年的相关工作经验就提高高低压成套电气产品设备的框架质量控制,元件的质量控制、操作设备的质量控制、原材料的质量控制以及检验和实验的质量控制多个环节进行质量控制五个方面进行质量控制的详细论述。通过这些环节和方法,从根本上综合提高高电压成套电气产品的质量。
参考文献
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