按照慣例,先回答問題,再進行今天的內容
在開篇之前,在上一個帖子「大梁壞了,是修?還是換?看完就懂!
今天首先回復一下卡友關於兩個問題。
一個是回答卡友「stilball」關於應力的問題。
另一個是回答卡友「解放90後」關於承載式車身的大梁修復後的問題。
先說一下應力
有「應力」就會有「應變」這一概念,這個歸屬於材料力學,這個就要從學術範圍裡面闡述,也就是說在材料力學中所指的物體是變形體,也就是受力會變形,只不過我們有的變形很大能用肉眼看到比如勺子掰彎,有的太小看不到比如挖耳勺掉地上,撿起來擦擦繼續掏耳朵。大勺子你可以看到變形,小挖耳勺你看不到變形,看不到並不等於沒有。
所以說,這個物體的受力可分為:拉壓,扭轉,彎曲等等幾個最基本的形式。
當然了複雜的受力方式可以由這幾種基本形式疊加組成的。
拉壓:
扭轉,彎曲:
卡友兄弟stilball關於應力的問題,篇幅有限就不再繼續詳細闡述啦!
再來繼續回答卡友「解放90後」關於承載式車身的大梁修復後的問題。
其實最早的轎車是有大梁的,比如在影視劇經常看到的北美J車,福特的維多利亞皇冠就是非承載式車身,就是帶大梁的。
由於種種原因吧,大梁這個東西在乘用車上是越來越少,所以大家常見市場上的都是承載式車身,也就是不帶大梁的,簡單理解就是發動機變速箱懸掛車輪直接裝車殼上。
由於是承載式車身,在事故碰撞中,車體需要吸收撞擊力的同時,各個部位所用的鋼材的類型和設計特點都不一樣的,看圖:
所以,如果90後兄弟的車撞擊到減震器塔頂了,是很難恢復參數的,因為不是所有的修理廠都有設備檢測,最簡單,打開機艙蓋測對角的設備有嘛?就不說撞擊力擴散到車尾的各部分參數測試啦!這就為啥買二手車就怕事故車,外觀不是專業是人檢測是看不出來的。
回歸正題,繼續話題,
從設計的角度聊聊汽車的大梁:
開始今天我們從設計的角度聊聊汽車的大梁,大梁是我們對於車架的俗稱,梁的重要性顧名思義會想到「頂梁柱」的作用,頂梁柱是機械結構中起支撐作用的部件,比喻起主要作用的骨幹力量!
在非承載式車上,車架(大梁)就是頂梁柱,起到一個車輛的一個安裝基礎的平臺,
作用關鍵!
大梁是幹嘛的?
首先安裝發動機、變速箱、傳動軸、前後橋、等各大總成。
然後保持各總成相對正確的位置,並承受內外的各種負載。
大梁的結構形式有什麼要求?
必須有足夠的強度和科學的剛度的基礎上的輕重量。
如果是小家轎和大客車的設計,這個結構要去煩求簡。
要降低卡車的重量然後得到較大的轉向角,這樣就提高行駛的穩定性。
大梁除了材料的重要性之外,衝壓設備的重要性也是很關鍵的!
常見的大梁類型有兩種:
邊梁式車架、中梁式車架。
1.邊梁式車架
車架由兩根位於兩邊的縱梁和幾根橫梁組成,用鉚接法或焊接法將縱梁與橫梁連接成堅固的剛性構架。車架縱梁用合金鋼板衝壓成槽形斷面。
根據形式不同和結構布置的要求,橫梁不僅用來保證車架的扭轉剛度和承受縱向載荷,而且還用以支撐車上主要配件。通常貨車約有5根至6根橫梁。
邊梁式車架的結構特點是便於安裝車身(包括駕駛室、車廂及一些裝備)和布置其他總成,用於改裝變型車和發展多品種商用車。也被被廣泛採用在貨車和大多數的特種車上。
由於縱梁中部受到的彎曲力矩最大,所以中部斷面高度最大,由此向兩端斷面高度則逐漸減小。這樣,可使應力分布較均勻,同時又減小了重量,其實就是燕尾梁的設計初衷。
在左右縱梁上有很多對稱的孔,用來安裝方向機、板簧、油箱、氣罐、電池等的支架。
橫梁一般也用鋼板衝壓成形,增強了車架的抗扭強度。
冷卻水散熱器,橫梁作為發動機的前懸置支座。
在其下面裝有傳動軸中間軸承支架。
後橫梁上裝有拖帶掛車用的拖鉤部件,後橫梁要承受拖鉤傳來的很大的作用力,
所以增加了強度。
邊梁式車架也可以用於高級轎車和越野車,為了降低重心高度和提高車架的扭轉剛度,
車架短而寬並通常製成前窄後寬而後部向上彎曲的車架結構,兩根橫梁製成X形或梯形。
2.中梁式車架
中梁式車架由一根位於中央貫穿前後的縱梁和若干根橫向懸伸託架組成,
因此也稱為脊骨式車架,
中梁的斷面可做成管形或箱形,傳動軸從中梁內穿過,主減速器通常固定在尾端。中梁前端懸伸託架用以安裝發動機,中梁中後端懸伸託架,用來布置車身及其他總成。中梁式車架有較大的扭轉剛度,並使車輪有較大的運動空間,便於採用獨立懸架和獲得大的轉向角。但這個製造工藝很複雜,精度要求高,維修不方便。所以,就在極少數的車上被採用。
邊梁車架具有很好的負載抗曲能力,但是非水平抗扭能力不如中梁車架,就好比你將一塊矩形的塑料片扭曲成螺旋形一樣,兩條主梁因扭動而變形,從而影響車輛動態行駛穩定性。有意思吧!
最後更不可思議的是,斯柯達也曾經湊過這個熱鬧:
1933年,斯柯達推出了420標準型轎車:
今天就先寫到這裡,歡迎大家討論,汽車歷史伴隨著技術的引用而呈現出五彩繽紛的光芒,很多技術其實很早就有了,就如同近幾年的電動汽車,和這個中梁車架,都是在上世紀早期的產物,你能說這個技術老嗎?不一定吧!關注我,看更多的精彩內容!