综合式车架，系综合上述脊梁式和边梁式两种型式而成，如图1-5所示。这时，主减速器与脊梁相固定，该驱动桥应为断开式的且与独立悬架相匹配。其实，图1-2所示的X形车架也应归于这一类型，但该车架可与非断开式驱动桥及非独立悬架相匹配。

1-5 综合式车架

综合以上车架的性能比较，越野车的车架结构形式确定为梯形车架。车架在前、后桥处均要求有大的扭转刚度，为了达到越野车的高通过的性能要求，车架的纵、横梁全部采用封闭式断面，其由相配的一对且以垂向面为开口的冲压成型的槽型梁相互插人并用电弧焊焊接而成。 1.4 车架纵梁、横梁及其联接

纵梁是车架的主要承载元件，也是车架中最大的加工件，其形状应力求简单。为了降低车身地板高度、增大悬架的摆动空间而使其纵梁呈中部低、前后轮处向上弯的形状(见图2-1(c))。为了使纵梁各断面的应力接近，通过改变其断面高度即使其中部断面高、两端较低来达到。纵梁的断面形状采用封闭式箱形断面。虽然槽形断面梁的弯曲刚度大、强度高、工艺性好，零件的安装与紧固方便，但抗扭性差。箱形断面梁的扭转刚度及强度均好。纵梁为冲压件，其由相配的一对且以垂向面为开口的冲压成型的槽型梁相互插人并用电弧焊焊接而成。

横梁将左右纵梁联在一起，构成一完整的车架，并保证车架有足够的扭转刚度，限制 其变形和降低某些部位的应力。横梁还起着支承某些总成的作用。为了提高越野车的通过性，车架设计采用8根横梁，其分布与有关总成、驾驶室、货箱或车身的支承位置有关。为了降低水箱和发动机的支承高度以改善视野性，前横梁制成宽而向下凹的形状，即“元宝梁”。采用独立悬架的越野车的“元宝梁”，由钢板冲压、焊接成型，同时作为发动机前支承。发动机的前支点位于左右纵梁上，前横梁减小宽度并采用槽形断面。中横梁做成拱形以留出传动轴的跳动空间。为加强悬架的支承在前、后轮轴线处设置横梁，达到增强其刚度及强度的效果。前、中横梁采用冒形断面梁，其断面高度较小，较易做成大弯度梁，宜于用于需向下凹的前横梁和拱形的中梁。

纵横梁采用铆钉联接，铆钉联接具有一定得弹性，有利于消除峰值应力，改善应力状况，对于要求具有一定扭转强度的越野车车架具有重要意义。

1-6“元宝梁”

当纵、横梁以它们的上、下翼缘均分别联接时，由于联接跨度大，故刚度亦较大，这时其扭转刚度及扭转应力均较大。当横梁与纵梁的腹板相联时则情况会相反，这时应注意不使其联接跨度和联接刚度太小，以免影响对纵梁的局部扭转的必要约束。横梁在与纵梁的联接处往往应力较高，故常将其端部翼缘加宽或采用较厚及尺寸较大的联接板;也可使其中部的断面尺寸适当缩小，或在其腹板上加设一些较大的孔，以降低横梁联接处的应力。 1.5 车架的制造工艺及材料选择

车架纵横梁和其他零件的制造，采用钢板的冷冲压工艺在大型压力机上冲孔及成形。车架的组装采用焊接工艺，必要时采用特制的防松螺栓联接。组装时必须有可靠的定位和夹紧，特别应保证有关总成在车架上的定位尺寸及支承点的相对位置精度。

车架材料应具有足够高的屈服极限和疲劳极限，低的应力集中敏感性，良好的冷冲压性能和焊接性能。车架材料与所选定的制造工艺密切相关，为了提高越野车车架强度，减小质量，选用中碳合金钢板16Mn采用冷冲压成形，钢板经冷冲压成形后，其疲劳强度降低，静强度升高、延伸率减小，冲压成形后的疲劳强度约为140 ~160Mpa。

越野车车架冲压的纵、横梁的钢板厚度约为3.0~5.0mm，纵梁钢板厚度选为4mm，横梁厚度选为3mm；槽形断面纵梁上、下翼缘的宽度尺寸约为其腹板高度尺寸的35%~40%。 1.6 车架的设计计算 1.6.1 车架尺寸的计算

(1) 根据任务书中的给定尺寸对车架进行尺寸设计，如图1-7为整车尺寸。

整车长/宽/高(mm):4470/1905/1810 轮胎类型与规格：P265/75 R16 接近角/离去角：α=41°，β=36° 转弯半径：R=6m 轴距：L=2690mm

前后轮轮距: B1=B2=1605mm=B

1-7 整车尺寸

车架前端距车头距离为S1=170mm， 车架后端距车尾距离为S2=315mm。

则初步确定车架长度L'=4470-170-315=3985(mm) ∵ R=6m

轮胎规格为P265/75 R16 轴距L=2690mm ∴ 轮胎宽Bo=265mm

轮辋直径D=16x25.4=406.4mm

轮胎外径Do=406.4+2x265x75%=803.9mm

(2) 当汽车已极低速度行驶而无侧偏角时，前轮转角δ≈L/R 则

??

L2690??0.4483rad?25? R6000如图1-8所示为前轮转向角和车架的结构俯视图。

1-8 车架前轮转向角及车架结构型式

确定车架前宽B?和后宽B??

为了使得前轮在达到最大转向角时不与车体内侧相干涉，则预留一定距离，同时车体与纵梁也存在一定距离。 则 前宽

B?=1040mm

由于后轮补转向，所以车架后宽大于前宽，定为

B??=1235mm

为了提高行驶中的稳定性，车架中宽

B???>B??， B???=1325mm

则车架的基本尺寸已初步确定，即：

车架长度 L′=3985mm 车架前宽 B?=1040mm 车架后宽 B??=1235mm 车架中宽 B???=1325mm

1.6.2 车架纵梁刚度、强度的设计计算 (1) 车架纵梁的弯曲刚度设计

足够的弯曲刚度可使装在其上的有关机构之间的相对位置在汽车行驶过程中保持不变并使车身变形最小，通常越野车车架的最小弯曲挠度应小于10mm.弯曲刚度的设计是用最大挠度来表达的，为保证整车及有关部件的正常工作，对纵梁的最大挠度予以限制，即对纵梁的弯曲刚度进