電動觀光車車架結構及設計優(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條件，但是在車輛行駛過程中，也會經(jīng)常存在車架結構振動問題，進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，當務之急就是要對電動觀光車車架結構及設計進行全面的優(yōu)化。

【關鍵詞】電動觀光車；車架結構；優(yōu)化設計

目前，電動觀光車的應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環(huán)保節(jié)能功效，所以深受人們所喜愛。但是在其實際運行過程中，也會存有很多缺陷和不足，尤其是車架結構振動問題，長此以往，勢必會破壞整個車輛結構，降低其安全使用性能。因此，必須對電動觀光車車架結構設計進行全面的優(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)化設計工作進行著重分析，以便為相關人士作為有效參考。

一、車架結構及優(yōu)化設計

1.主梁結構優(yōu)化設計

在電動觀光車結構中，其前后主梁結構的承重負擔最為繁重，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構設計也是各有千秋，為了保證其設計質量，提高主梁結構的整體穩(wěn)定性，就要對這些各連接結構設計進行有效的優(yōu)化，具體可以從以下幾方面入手：

（1）車架前部結構優(yōu)化設計

電動觀光車車架前部結構主要包括平頭駕駛室和轉向機構，為了確保觀光車在運行過程中的安全性和穩(wěn)定性，設計人員應在車架結構前端設置兩根橫梁，確保其抗彎曲扭矩值處在最高標準，并將其分別布置在車架結構前部相應位置處，這樣才能達到最終的設計目的。

（2）車架中部結構優(yōu)化設計

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構上，因此，要想避免這種情況的發(fā)生，設計人員在優(yōu)化觀光車車架結構時，就要將中部結構優(yōu)化設計作為重中之重?？梢栽谄湎鄳恢锰幵O置兩道與縱梁相連接的橫梁，并在縱梁外側采取適宜的工藝技術安裝兩根角鐵側梁，且利用四根短橫梁將側梁與主縱梁進行緊密捆綁，這樣才能降低車架應力，提升縱梁的抗彎強度，從而最大化減少車架扭曲變形情況的發(fā)生。

（3）車架后部結構優(yōu)化設計

通常，電動觀光車車架后部都會采用彈簧鋼制成平衡懸架，且懸架支座應與側梁和短橫梁下部側翼面進行有效連接，這樣才能保證車輛的整體穩(wěn)定性，避免軸向轉動問題的發(fā)生。此外，在對車架后部結構進行優(yōu)化設計時，一定要結合實際，適當增大短橫梁截面積，使之與平衡懸架構成一個完整的槽型梁，進以最大化提升車架的剛度和負載能力，保證觀光車的安全運行。

2.主梁結構的固定與優(yōu)化設計

對電動觀光車的主梁結構進行固定，通常要采用焊接方式或鉚接、螺栓連接方式來進行，進以使橫梁和縱梁形成一個剛度極強的框架結構，這樣才能避免車架振動現(xiàn)象的發(fā)生。在實際操作過程中，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，所以一般技術人員都會運用焊接的方式對主梁結構進行固定。

（1）橫梁結構優(yōu)化設計

電動觀光車的車架橫梁主要負責連接左右黃祖龍、前后主梁以及側縱邊梁，所以為了提升其抗扭剛度，都會將其設計成簡單的直槽型形狀，并且將側面斷面結構設計成圓筒形或箱形。但是如若避免橫梁對車輛傳動軸等部件的運行帶來影響，應將傳動軸等部件的安裝位置處設計成拱形結構，并對彎曲部位進行平緩處理，這樣才能減少應力的集中，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，則必須對其車架后梁結構的剛度進行相應的增強，使之達到國家相應的設計標準，進而發(fā)揮出最大的支撐作用。

（2）縱梁結構優(yōu)化設計

在電動觀光車整個車架結構中，彎曲機扭曲應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，要想對這部位結構的剛度和抗變形能力進行相應的提升，就要嚴格按照零部件工藝制作要求，在左右縱梁的外側分別加設兩根角鐵側梁，并利用四根短橫梁將側梁與主縱梁進行緊密連接，這樣才能達到最終的優(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梁的短梁上設置平衡懸架。

（3）龍門結構優(yōu)化設計

該結構具有一定的特殊性，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行使用過程中，為了便于人們上下車方便，都會將踏板與地面的距離設計在最小范圍內(nèi)，這樣就會導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構。而該部位的應力也經(jīng)常會過度集中，所以為了保證該結構的安全穩(wěn)定性，在對其進行優(yōu)化設計時，就要充分考慮應力集中問題，進而根據(jù)板簧的壓縮力度，來合理設計主梁與軸之間的避讓空間，并采用可以減少應力產(chǎn)生的焊接技術進行龍門結構連接，這樣才能實現(xiàn)理想的優(yōu)化效果，幫助車架結構減少振動因素。

（4）邊順梁結構優(yōu)化設計

該車架結構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，并且所具有的側裙圍板可以很大程度上促進主梁作用力的有效發(fā)揮。因此，對該結構進行優(yōu)化設計時，設計人員首要任務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度，從而保證車架結構的整體抗變性能，減少其運行振動故障的發(fā)生。

二、車架結構材質的優(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，所以其制造材質應盡量采用型材或可以撕面的直梁以及小型連接構件，如：槽鋼、圓管等。其中在進行型材選擇時，為了保證型材質量，可以通過負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)要利用焊接工藝進行組裝，其中，尤以Q235材質的型材應用率最為明顯，因為該型材具有十分突出的焊接性和機械性，可以很大程度上保護車內(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，在進行車架材質優(yōu)化選擇工作時，相關設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)整輛車型結構、運行路況等因素來進行。其中，車型結構的參考，要看車架與座箱是否焊接在一起以及兩者剛度和強度是否達到相應的設計要求等。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，相關單位應對觀光車車架結構的優(yōu)化設計給予相應的重視，因為該結構在車輛長期運行使用過程中會發(fā)生一定的振動問題，進而給整個車輛的安全運行性能都會帶來很大的影響。在實際優(yōu)化設計過程中，設計人員一定要采用現(xiàn)代化的優(yōu)化設計技術，并做好加工過程中的質量控制工作，這樣才能達到預期目的，促進電動觀光車的可持續(xù)發(fā)展。

【參考文獻】

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