電動觀光車車架結(jié)構(gòu)及設(shè)計優(yōu)化探討

1、    電動觀光車車架結(jié)構(gòu)及設(shè)計優(yōu)化探討    胡杰【摘 要】現(xiàn)如今，人們對于精神生活的追求越來越重視，其一般會通過外出旅游的方式來實(shí)現(xiàn)。這種趨勢下，就使得電動觀光車成為各大旅游景區(qū)中不可缺少的代步工具，其可以大大滿足人們的休閑娛樂需求，為游客提供方便快捷的服務(wù)條件，但是在車輛行駛過程中，也會經(jīng)常存在車架結(jié)構(gòu)振動問題，進(jìn)而降低了整個車輛的安全性能，影響到游客的正常旅游計劃。因此，當(dāng)務(wù)之急就是要對電動觀光車車架結(jié)構(gòu)及設(shè)計進(jìn)行全面的優(yōu)化。【關(guān)鍵詞】電動觀光車；車架結(jié)構(gòu)；優(yōu)化設(shè)計目前，電動觀光車的應(yīng)用范圍一般集中在大型旅游景區(qū)、休閑場所中，因為其自身具有一定的

2、環(huán)保節(jié)能功效，所以深受人們所喜愛。但是在其實(shí)際運(yùn)行過程中，也會存有很多缺陷和不足，尤其是車架結(jié)構(gòu)振動問題，長此以往，勢必會破壞整個車輛結(jié)構(gòu)，降低其安全使用性能。因此，必須對電動觀光車車架結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行全面的優(yōu)化，才能避免這種問題的發(fā)生，本文也會對如何做好該項優(yōu)化設(shè)計工作進(jìn)行著重分析，以便為相關(guān)人士作為有效參考。一、車架結(jié)構(gòu)及優(yōu)化設(shè)計1.主梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計在電動觀光車結(jié)構(gòu)中，其前后主梁結(jié)構(gòu)的承重負(fù)擔(dān)最為繁重，主要承載車輛前后橋的懸掛系統(tǒng)重量，由于前后橋板的簧距之間存有很大差異，所以使得主梁各部分連接結(jié)構(gòu)設(shè)計也是各有千秋，為了保證其設(shè)計質(zhì)量，提高主梁結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，就要對這些各連接結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行有效的

3、優(yōu)化，具體可以從以下幾方面入手：（1）車架前部結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計電動觀光車車架前部結(jié)構(gòu)主要包括平頭駕駛室和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，為了確保觀光車在運(yùn)行過程中的安全性和穩(wěn)定性，設(shè)計人員應(yīng)在車架結(jié)構(gòu)前端設(shè)置兩根橫梁，確保其抗彎曲扭矩值處在最高標(biāo)準(zhǔn)，并將其分別布置在車架結(jié)構(gòu)前部相應(yīng)位置處，這樣才能達(dá)到最終的設(shè)計目的。（2）車架中部結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計一般情況下，電動觀光車車架變形情況都集中在車架中部結(jié)構(gòu)上，因此，要想避免這種情況的發(fā)生，設(shè)計人員在優(yōu)化觀光車車架結(jié)構(gòu)時，就要將中部結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計作為重中之重?？梢栽谄湎鄳?yīng)位置處設(shè)置兩道與縱梁相連接的橫梁，并在縱梁外側(cè)采取適宜的工藝技術(shù)安裝兩根角鐵側(cè)梁，且利用四根短橫梁將側(cè)梁與主縱梁進(jìn)

4、行緊密捆綁，這樣才能降低車架應(yīng)力，提升縱梁的抗彎強(qiáng)度，從而最大化減少車架扭曲變形情況的發(fā)生。（3）車架后部結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計通常，電動觀光車車架后部都會采用彈簧鋼制成平衡懸架，且懸架支座應(yīng)與側(cè)梁和短橫梁下部側(cè)翼面進(jìn)行有效連接，這樣才能保證車輛的整體穩(wěn)定性，避免軸向轉(zhuǎn)動問題的發(fā)生。此外，在對車架后部結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計時，一定要結(jié)合實(shí)際，適當(dāng)增大短橫梁截面積，使之與平衡懸架構(gòu)成一個完整的槽型梁，進(jìn)以最大化提升車架的剛度和負(fù)載能力，保證觀光車的安全運(yùn)行。2.主梁結(jié)構(gòu)的固定與優(yōu)化設(shè)計對電動觀光車的主梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行固定，通常要采用焊接方式或鉚接、螺栓連接方式來進(jìn)行，進(jìn)以使橫梁和縱梁形成一個剛度極強(qiáng)的框架結(jié)構(gòu)，這樣才

5、能避免車架振動現(xiàn)象的發(fā)生。在實(shí)際操作過程中，由于鉚接方式無法有效提升車架主梁的抗彎曲能力，且技術(shù)成本較高，再加上螺栓連接對于固定條件要求較高，所以一般技術(shù)人員都會運(yùn)用焊接的方式對主梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行固定。（1）橫梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計電動觀光車的車架橫梁主要負(fù)責(zé)連接左右黃祖龍、前后主梁以及側(cè)縱邊梁，所以為了提升其抗扭剛度，都會將其設(shè)計成簡單的直槽型形狀，并且將側(cè)面斷面結(jié)構(gòu)設(shè)計成圓筒形或箱形。但是如若避免橫梁對車輛傳動軸等部件的運(yùn)行帶來影響，應(yīng)將傳動軸等部件的安裝位置處設(shè)計成拱形結(jié)構(gòu)，并對彎曲部位進(jìn)行平緩處理，這樣才能減少應(yīng)力的集中，控制車架彎曲、扭曲變形等不良情況的產(chǎn)生，此外，若是要在觀光車車架上安裝后掛鉤，

6、則必須對其車架后梁結(jié)構(gòu)的剛度進(jìn)行相應(yīng)的增強(qiáng)，使之達(dá)到國家相應(yīng)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而發(fā)揮出最大的支撐作用。（2）縱梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計在電動觀光車整個車架結(jié)構(gòu)中，彎曲機(jī)扭曲應(yīng)力集中最高的部位就是縱梁下翼面中部與平衡懸架之間的部位，所以，要想對這部位結(jié)構(gòu)的剛度和抗變形能力進(jìn)行相應(yīng)的提升，就要嚴(yán)格按照零部件工藝制作要求，在左右縱梁的外側(cè)分別加設(shè)兩根角鐵側(cè)梁，并利用四根短橫梁將側(cè)梁與主縱梁進(jìn)行緊密連接，這樣才能達(dá)到最終的優(yōu)化效果。同時，為了控制縱梁受到支撐反力所影響，還要在連接車架縱梁與側(cè)梁的短梁上設(shè)置平衡懸架。（3）龍門結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計該結(jié)構(gòu)具有一定的特殊性，其一般位于車架前后主梁的豎直方向上。因為電動觀光車在運(yùn)行

7、使用過程中，為了便于人們上下車方便，都會將踏板與地面的距離設(shè)計在最小范圍內(nèi)，這樣就會導(dǎo)致主梁與傳動軸之間形成狹窄的空隙，這個空隙就是所謂的龍門結(jié)構(gòu)。而該部位的應(yīng)力也經(jīng)常會過度集中，所以為了保證該結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性，在對其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計時，就要充分考慮應(yīng)力集中問題，進(jìn)而根據(jù)板簧的壓縮力度，來合理設(shè)計主梁與軸之間的避讓空間，并采用可以減少應(yīng)力產(chǎn)生的焊接技術(shù)進(jìn)行龍門結(jié)構(gòu)連接，這樣才能實(shí)現(xiàn)理想的優(yōu)化效果，幫助車架結(jié)構(gòu)減少振動因素。（4）邊順梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計該車架結(jié)構(gòu)對于車架寬度的確定有著一定的影響，其主要承載座箱的安裝，并且所具有的側(cè)裙圍板可以很大程度上促進(jìn)主梁作用力的有效發(fā)揮。因此，對該結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計時

8、，設(shè)計人員首要任務(wù)就是要注重邊梁和主梁的合理選材，這樣才能增加主梁變截面的強(qiáng)度，從而保證車架結(jié)構(gòu)的整體抗變性能，減少其運(yùn)行振動故障的發(fā)生。二、車架結(jié)構(gòu)材質(zhì)的優(yōu)化選擇1.型材優(yōu)化選擇通常，電動觀光車車架在選材時，不僅要充分考慮車架的剛度和強(qiáng)度，而且還要考慮車身受重度及其整個車輛的生產(chǎn)成本。另外由于觀光車屬于小批量生產(chǎn)模式，所以其制造材質(zhì)應(yīng)盡量采用型材或可以撕面的直梁以及小型連接構(gòu)件，如：槽鋼、圓管等。其中在進(jìn)行型材選擇時，為了保證型材質(zhì)量，可以通過負(fù)載的分布情況來推算主梁截面所產(chǎn)生的慣性炬數(shù)值，這樣就可根據(jù)該數(shù)值來選擇適宜的型材。目前，市面上的型材類型十分多元化，且多數(shù)要利用焊接工藝進(jìn)行組裝，其

9、中，尤以q235材質(zhì)的型材應(yīng)用率最為明顯，因為該型材具有十分突出的焊接性和機(jī)械性，可以很大程度上保護(hù)車內(nèi)管線。同時，該型材對于焊接工藝的要求十分之低，這也標(biāo)志著采用該型材，可以大大節(jié)省車輛制造成本。2.安全系數(shù)的合理確定一旦電動觀光車車架出現(xiàn)變形或損壞等現(xiàn)象，車內(nèi)座箱、蓬框等就會相對產(chǎn)生較大的破損情況，因此，在進(jìn)行車架材質(zhì)優(yōu)化選擇工作時，相關(guān)設(shè)計人員一定要注重整體車輛安全系數(shù)的合理確定，根據(jù)整輛車型結(jié)構(gòu)、運(yùn)行路況等因素來進(jìn)行。其中，車型結(jié)構(gòu)的參考，要看車架與座箱是否焊接在一起以及兩者剛度和強(qiáng)度是否達(dá)到相應(yīng)的設(shè)計要求等。正常情況下，觀光車車架的安全系數(shù)要盡量低于非焊接工藝的車架，但不能超出最大限度。三、結(jié)束語隨著現(xiàn)下市場對于電動觀光車需求量的不斷增長，相關(guān)單位應(yīng)對觀光車車架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計給予相應(yīng)的重視，因為該結(jié)構(gòu)在車輛長期運(yùn)行使用過程中會發(fā)生一定的振動問題，進(jìn)而給整個車輛的安全運(yùn)行性能都會帶來很大的影響。在實(shí)際優(yōu)化設(shè)計過程中，設(shè)計人員一定要采用現(xiàn)代化的優(yōu)化設(shè)計技術(shù)