1.车架横梁的结构

车架由两根纵梁和若干根横梁组成，用铆接法或焊接法将纵梁与横梁连接成坚固的刚性构架，因此横梁是车架重要的组成部件。横梁不仅用来连接左右纵梁保证车架的扭转刚度和承受纵向载荷，而且还可以支撑汽车上的主要部件。由于在车架的不同位置需要满足不同的扭转刚度和强度的要求，同时在车架不同位置所装配的汽车部件的不同，横梁的结构形式多种多样。但横梁的主体截面形式比较固定，主要有以下几种形式。

（1）槽形截面横梁（见图7-5A）此种形式的横梁沿腹板方向的弯曲刚度和强度都较大，多用于弹簧支架处。通常都为直梁或弯曲度不大的梁，与纵梁的上下翼面进行连接。这种形式的横梁利于制造。缺点是，当纵梁截面高度改变时，极难适应，通用性差，因此常采用连接支架与纵梁腹面进行连接（见图7-5B），以增强其通用性。槽形截面横梁沿翼面方向弯曲时，刚度和强度将下降很大，因此槽形截面横梁一般设计成直线型。

图7-5 槽形截面横梁及连接方式

（2）帽形截面横梁（见图7-6A）此种形式的横梁通常用矩形坯料直接成形，较易制成大弯度梁，在空间受到限制时较易布置，且可以获得相当的弯曲强度和刚度。故适合在其上布置大总成悬置。采用鳄鱼式结构时（见图7-6B），可形成较大的连接宽度；变化其连接支架，可以与截面高度不同的横梁实现各种连接，通用性较好。

图7-6 帽形截面横梁及其鳄鱼式结构

图7-7 Z形截面横梁

图7-8 工字形截面横梁

（3）Z形截面横梁（见图7-7）此种形式的横梁某些特性与槽形截面横梁近似，常用于前横梁，便于发动机悬置布置。由于Z形截面横梁装配其他零部件困难，因此很少使用。

（4）工字形截面横梁（见图7-8）此种形式的横梁常由两根槽形截面横梁背靠背组合而成，其弯曲强度和刚度都很大。

（5）封闭截面横梁 此种形式的横梁通常为管形或箱形，扭转刚度极大。管形横梁（见图7-9A）一般采用型材，不需配备大的冲压设备和模具，通过不同的连接支架可与不同截面高度的纵梁实现腹面连接，而且通过控制管材的长度可形成较大的连接宽度，从而实现极大的通用性。但是，在横梁上装配其他零部件时，需在其上焊接相关的装配支架。箱形截面横梁（见图7-9B）通常由两根帽形截面横梁组合而成，其刚度和强度较大，但成本较高。

图7-9 封闭截面横梁

A）管形横梁 B）箱形截面横梁(www.daowen.com)

2.车架横梁的作用

横梁不仅用来连接左右纵梁保证车架的扭转刚度和承受纵向载荷，而且还可以支撑汽车上的主要部件。针对整车架来说，横梁有以下作用。

1）将左右纵梁分开，并以适当的方式连接成整体框架，使纵梁的功能得以较好的发挥，此即横梁的连接作用。

2）提供车架部分或大部分的扭转刚度，减小车架扭转变形，减弱车架的振动幅度，减小整车运行过程中的车架变形。

3）以其较大的垂直弯曲刚度，通过合理的布置和连接，有效地限制车架纵梁的局部扭转及变形。

4）以其适当的水平弯曲刚度，通过合理的布置和连接，有效地限制车架的平行四边形变形。

5）依靠其较大的弯曲强度及刚度，为整车的某些零部件提供良好的支撑。

3.车架横梁的技术要求

车架是由横梁连接纵梁所形成的承载框架结构件，因此横梁的孔位精度直接影响车架总成的装配质量。形成框架后还必须保证车架具有较强的扭转刚度和强度，因此横梁成形后的形状必须具备相应的扭转刚度和强度。同时横梁上还装配着部分整车零部件，因此横梁本身也必须具备足够的刚度和强度来对这些零部件起到支撑作用。为了保证整车架的装配质量及相应的刚度和强度，横梁的成形形状及孔位精度等都必须满足相应的技术要求。表7-2及图7-10所示为槽形截面横梁的工艺技术要求（帽形截面横梁可参照）。

在满足车架装配质量及刚度和强度要求的前提下，横梁上通常会在腹面上设计一些大直径的圆孔或大尺寸的方孔，横梁腹面的两端通常会设计为半圆缺口或方形缺口，横梁翼面上通常会开一些缺口（见图7-11），其目的既方便整车各类管线的穿通也可以减小横梁的重量以达到车架的轻量化。

表7-2 槽形截面横梁的技术要求

图7-10 槽形截面横梁技术要求图

图7-11 横梁翼面上的缺口