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2023 年 10 月 24 日

汽车底盘:结构、类型和设计趋势

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行业
发布日期: 2023 年 10 月 24 日
最后修改日期: 2025 年 6 月 9 日
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汽车底盘负责发动机、悬架和转向机构等汽车部件的安装和规格。汽车底盘有多种类型,它们决定了车辆的类型及其性能。

骨干汽车底盘
骨干汽车底盘

如果没有底盘,车辆就无法支撑重量。 由于这一点及其其他影响,企业应该精通汽车零件,以实现高效的汽车底盘设计流程。 本文讨论了汽车结构及其常见设计趋势,以便企业可以做出更明智的决策。

什么是汽车底盘?

梯形底盘
梯形底盘

汽车底盘是汽车的脊梁,充当车架的承重部分,是车辆从一处移动到另一处的最低要求。 

所有机械汽车部件,例如转向系统、悬架系统、油箱、散热器、制动器、车轮、发动机和传动系统都固定在汽车底盘上。

汽车底盘的功能

汽车底盘负责以下任务: 

车辆结构完整性

底盘支撑车辆,提供决定车辆在碰撞中倒塌或变形的结构框架。 

其他组件的连接点

它是转向系统和悬架系统等汽车部件的连接点,其刚性可确保正确的对准和安装。 

它有助于重量分布

汽车底盘在前轴和后轴之间承受和分配车辆的负载,使汽车稳定或更容易操纵。 

汽车底盘结构

详细的汽车底盘结构
详细的汽车底盘结构

汽车底盘有不同的设计,但传统的汽车底盘图将包含以下结构、套件和部件。 

车架导轨

车架纵梁是 钢板 or 铝板 纵梁负责底盘的承载能力。不同类型的车辆底盘有多种设计。例如,梯形车底盘有两条车架纵梁。

横梁

横梁是连接车架纵梁的水平梁,可提高底盘刚度及其作为其他汽车部件的承载结构的功能。

离合器

离合器是汽车底盘的主要部件,连接到发动机曲轴并断开速度与汽车变速箱的连接。 

传动系统/变速箱

变速箱或传动系统是另一个关键底盘,负责车辆从一个点移动到另一个点的能力。 它将发动机转速传输到车轮并控制其在不同速度下的性能。 

万向节

万向节是变速器和前轴后面的一个小连接器,连接来自任何方向和角度的扭矩。 它用于驱动轴,将能量从发动机传递到车轮。 

后轴 

后轴是一个活动底盘部件(它旋转),分为两半(半轴),通过差速器连接,为驱动轮提供动力。 

转向系统

转向系统有两种类型:液压式和控制车辆方向的电动式。 

制动系统

制动系统负责通过摩擦力将车轮的旋转能转化为热能来降低车辆的速度。

汽车底盘的类型

汽车的底盘就好比是承受汽车重量的骨架。 它有四种主要类型,可以决定汽车的性能和能力。 汽车底盘的四种主要类型是:

梯架底盘

梯架底盘
梯架底盘

梯架底盘具有独特的梯形设计(因而得名),是汽车行业最古老的底盘。 它的特点是有两根长而重的梁,由两根较小的梁支撑。 

根据设计,它很容易建造,但它非常重,只适合运载重型物料的大型车辆,例如卡车、拖车等。 

优点

  • 施工和组装过程简单
  • 高结构完整性 

缺点

  • 扭转刚度弱
  • 过弯能力差 
  • 非常重,不适合高性能汽车和掀背车。

骨干机箱 

骨干底盘框架
骨干底盘框架

脊椎底盘也因其形状而得名,因为它类似于人的脊椎骨。 它是一个连接前后悬架的空心圆柱形管。 也称为单底盘,由于其扭转韧性,在越野车中很常见。 

优点

  • 越野车的首选。
  • 高扭转韧性 

缺点

  • 如果传动轴出现故障,整个底盘就会被拆除 
  • 制造成本高 

硬壳式底盘

硬壳式底盘框架
硬壳式底盘框架

在硬壳式汽车底盘中,车架和底盘结合在一起形成单个壳体。 也称为一体式设计,是现代普通汽车(如 SUV、轿车和出租车)中最常见的底盘。 

优点

  • 高抗扭刚度
  • 笼状设计更安全
  • 易于维护和维修

缺点

  • 由于框架和底盘是一体的,所以很重 

管状底盘

管状底盘框架
管状底盘框架

管状底盘是由管状管道(因此得名)制成的梯子底盘的 3D 衍生品,车辆组件围绕底盘设计。 它们出现在赛车中是因为它们更安全。 

优点

  • 比同等重量的其他车架具有更高的刚性
  • 高强度重量比 

缺点

  • 它具有复杂的设计和构造 
  • 不适合批量生产 
  • 用于直线加速赛和普通赛车
  • 由于门较高,进入机舱很困难 

常见汽车底盘工艺

硬壳式底盘原型
硬壳式底盘原型

汽车工业中使用的汽车底盘工艺取决于汽车底盘零件、类型、构成材料、设计和产量等因素。 常见的制造工艺包括:  

钣金加工 

钣金加工 是汽车制造业不可或缺的一系列制造技术,适用于汽车底盘制造。适用于汽车底盘的钣金制造可分为三类:

切割技术 

激光切割、等离子切割和剪切是制造底盘的切割技术。

  • 激光切割

激光切割技术使用聚焦激光束熔化并汽化金属板材,从而留下精确的切口。 它准确且精确,适合汽车底盘,因为它具有复杂的形状并且需要严格的公差

  • 等离子切割

等离子切割技术使用等离子(高速电离气体)切割金属板材以制造汽车底盘。 它更适合厚材料,而且精密、准确、高效。 

  • 剪毛

剪切技术使用剪切机来切割钣金零件。 它不像其他两种那么精确,因此适用于制造不需要严格公差的底盘零件,例如车架纵梁。

成型技术

弯曲和冲压等冷成型工艺用于使金属板成型以形成底盘部件: 

  • 打弯 

弯曲技术使用折弯机使金属板变形并产生角​​度和曲线以形成底盘部件。  

  • 冲压

冲压或压制涉及将模具压入金属板材中以大批量生产相同的零件。

连接技术

焊接和铆接 是制作和组装汽车底盘的钣金技术。 

  • 焊接  

焊接技术利用热量连接底盘的两个部分。 底盘制造中使用的焊接技术的示例包括 TIG 和 MIG 焊接,但焊接技术的选择取决于材料。 

  • 铆钉 

铆接涉及将铆钉插入孔中并使其变形以固定形成的接头。 它是连接异种金属的更好选择,用于连接底盘和其他汽车部件。 

数控加工

In 数控加工,采用铣削,车削,钻孔和车削等技术来制造并在底盘需要铆接的部件上钻孔。 

压铸

In 压铸,将熔融金属注入模具,凝固后,金属将呈现模具的形状和设计,生产出车架横梁和横梁等零件。压铸在底盘制造中并不流行,因为它无法制造整个底盘。

汽车底盘常用材质  

铝制汽车底盘
铝制汽车底盘

制造汽车底盘使用了许多材料,本节给出了常见的材料及其机械性能:

钢铁

钢具有很高的机械加工性,是底盘结构中最常见的材料。 钢的几种等级包括碳钢(强度高、耐腐蚀、耐用、可焊接且可成型)和低碳钢或普碳(具有延展性、坚韧且适合汽车底盘结构)。 

铝 

铝重量轻、强度高、刚性好,适合制造汽车底盘,因为它省油且耐腐蚀。

复合材料 

碳纤维环氧树脂和玻璃纤维复合材料等复合材料重量轻、坚固、环保,是底盘结构中流行但成本高昂的材料。 

镁合金

镁合金 AZ91D(铝镁合金)等材料重量轻、强度高、耐腐蚀,适合制造高性能赛车和赛车的底盘。

汽车底盘的常见表面处理

表面处理选项或汽车框架
表面处理选项或汽车框架

汽车零部件制造商利用表面处理来改善汽车底盘功能:

研磨

研磨 使用平板研磨机,通过将工件表面隔着一层由碳化硅或金刚石等磨料组成的混合物层在机器的研磨面上摩擦来去除表面缺陷。 

抛光

抛光 用于汽车底盘制造的最后或后期阶段。其目的是改善肉眼无法看到的部件上的小瑕疵。

镀锌 

在镀锌过程中,您可以在底盘部件上涂上一层锌涂层,以获得不易腐蚀和磨损的坚固表面,但暴露在外时可能会损坏。

阳极氧化

阳极氧化 主要用于铝制底盘,可在零件上形成薄而硬且耐腐蚀的涂层,使其能够在恶劣的环境条件下工作。您还可以使用锌、钛和镁的精加工选项。

喷漆 

喷漆 涉及用具有长期防腐性能的油漆涂覆底盘的部分或整个底盘。 

定制汽车底盘件的设计趋势

简单的梯子底盘
简单的梯子底盘

将塑造汽车底盘设计未来的设计趋势是:

轻质材料的使用

用于汽车底盘等部件的铝、碳纤维和钛等轻质材料将减轻车辆的重量,而不影响底盘的结构完整性。

电动动力总成集成

将电动动力总成集成到汽车底盘设计中将改善重量分布、汽车操控性和燃油消耗效率。 

模块化底盘平台

借助模块化底盘平台,汽车制造商可以将相同的底盘用于不同的车型,从而提高灵活性并降低生产成本。

车联网技术

联网车辆技术将改善底盘设计和驾驶体验,因为它支持远程诊断和预测性维护功能。 

安全特性

将碰撞警告和紧急制动等安全功能融入汽车底盘设计中将带来更好的驾驶体验。 

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结语

本文讨论汽车底盘,以便读者了解其结构,但选择一家信誉良好的 零部件制造服务 拥有汽车设计经验的工程师可以制造出高质量的底盘。 辛蒂龙,我们为此类人群提供以质量为中心的定制压铸和 CNC 加工工艺。立即联系我们,让我们为您的项目助力。

常见问题

比赛使用哪些类型的汽车底盘?

典型的赛车底盘是管状底盘、越野赛车中的防滚架以及一级方程式赛车中的硬壳式底盘。

我的车的底盘号码在哪里?

底盘编号位置取决于汽车的型号和品牌,但常见位置是驾驶员侧底角的仪表板上、驾驶员侧门框和发动机舱内。

汽车车架和汽车底盘一样吗?

不,两种汽车部件都不同。 汽车底盘是汽车的骨骼框架,承担汽车的载荷,连接转向系统、制动系统、后桥、悬架等部件。 相反,车架是连接底盘的车身。 直到 1940 世纪 XNUMX 年代,底盘和车架都是分开的,它们的融合形式现在是硬壳式车架或一体式车身设计。 

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