Khung có kết cấu là các dầm dọc và dầm ngang liên kết cứng với nhau. Các dầm này thường chế tạo bằng các vật liệu có tính chất đàn hồi cao như: thép ít carbon, thép hợp kim ... Các dầm dọc và dầm ngang có tiết diện khác nhau tùy theo kết cấu và tải trọng tác dụng lên khung ô tô. Liên kết giữa dầm dọc và dầm ngang bằng mối ghép đinh tán, hàn. Chúng được gia cường bằng các tấm bản đệm. Trên dầm dọc có nhiều vị trí được khoan lỗ để tránh các vết nứt gây phá hủy do mỏi.
Các dầm ngang làm nhiệm vụ tăng độ cứng cho dầm dọc tại các vị trí chịu lực, đồng thời nó còn dùng để đỡ các cụm động cơ, ly hợp, hộp số, thùng nhiên liệu... nên thường có tiết diện thích hợp để thuận lợi cho việc bố trí và lắp đặt các thiết bị đó. Các dầm ngang thường được cấu thành từ các dầm có tiết diện dạng chữ K, chữ X, chữ U hoặc kiểu để đảm bảo cho độ cững vững của khung lớn nhất theo chiều dọc và đường chéo, có khả năng chống biến dạng uốn và xoắn. Tuy nhiên, đối với xe điện đô thị, tốc độ thấp, ta chỉ cần sử dụng sắt hộp cũng đảm bảo độ cứng vững.
Dầm ngang được gắn ở đáy dầm dọc hoặc ở thành của dầm dọc, hoặc một đầu gắn vào đáy dầm dọc, một đầu vào thành dầm dọc liên kết bằng đinh tán và tấm đệm, hoặc đôi khi chỉ bằng đinh tán hoặc mối hàn.
Thông thường khung ô tô chỉ có độ cứng trung bình. Khung xe có độ cứng không cao lắm để khi vỏ cầu và dầm cầu bị nghiêng đối với khung thì bánh xe vẫn còn tiếp xúc với mặt đường. Để giữ cho buồng lái và các cụm khác khỏi biến dạng khi khung xe bị nghiêng, người ta đặt buồng lái và các cụm khác trên đệm đàn hồi.
Hình dáng của khung loại hai dầm dọc bố trí hai bên thường phải đáp ứng yêu cầu chính là: Kích thước đầu trước của khung phải đảm bảo góc quay lớn nhất của bánh xe dẫn hướng, có kết cấu hệ thống chịu lực tương đối đơn giản để thuận tiện cho việc lựa chọn và gia công các thanh dầm.
Hai thanh dầm dọc được bố trí song song và được nối với các thanh dầm ngang thành dạng bậc thang, chiều dài các thanh ngang thay đổi theo chiều dài của khung xe.
Theo khung xe đã có thì khối lượng của:
52
+ Hai thanh ngang 1 , 2 dài 366 mm là 1.6kg mỗi thanh, tiết diện 60x40x3 mm.
+ Thanh ngang thứ 3 dài 354 mm, tiết diện Φ34x3 mm=> khối lượng 0.57 kg.
+ Hai thanh ngang đỡ ắc quy 4 , 5 dùng sắt V 40x40x4mm, dài 800mm, mỗi thanh nặng 2 kg.
+ Thanh ngang thứ 6 và thứ 7 lần lượt dùng sắt hộp 60x30x3mm và 80x40x3mm=> khối lượng lần lượt là 3.36 kg và 4.5 kg.
Hình 4.15. Vị trí các thanh, dầm.
Việc lựa chọn kích thước các loại sắt phụ thuộc vào nguồn cung của thị trường sắt thép. Trong quá trình tìm hiểu, ở Việt Nam, không có những loại thép giống như khung đã có, do đó, thép được chọn lại như sau:
Hai thanh dầm dọc dài 2438 mm sẽ dùng sắt hộp với tiết diện 80x40x3 mm, khối lượng mỗi cây là 14.6kg.
53
Hình 4.16. Tiết diện các thanh dài 2438 mm.
Hai thanh ngang 1-2 có chiều dài 360 mm, tiết diện 80x40x3 mm khối lượng 1.9kg.
Hình 4.17. Tiết diện các thanh 1-2.
3 Ống thép đường kính 34mm, đỡ vỏ xe nên chọn loại 3mm, nặng 0.57kg mỗi thanh.
Thanh ngang 4 hỗ trợ hành khách đi đứng và để chân khi ngồi, cũng chịu tải trọng tương đối, nên chọn kích thước 60x30x2mm.
54
Hình 4.18. Tiết diện thanh ngang 4.
Thanh ngang 5,6 đỡ ắc quy có khối lượng lớn nên dùng sắt V 40x40x4 mm, loại sắt V, H hay U sẽ chống uốn tốt hơn, đối với các chi tiết chịu tải nặng.
Hình 4.19. Tiết diện sắt V.
Thanh ngang 7 do khoảng cách giữa hai dầm dọc lớn, vì vậy ta chọn loại sắt hộp có kích thước lớn hơn, tuy nhiên mục đích vẫn chỉ để hàng khách bước lên xuống và để chân, tải không duy trì cũng không lớn. Ta chọn loại 60x30x3 mm, dài 800 mm và nặng 4.5 kg.
55
Hình 4.20. Tiết diện thanh ngang 7.
Thanh ngang 8 tác dụng liên kết hai đầu sau của khung xe, chọn kích thước bằng với hai dầm dọc 80x40x3 mm, chiều dài 800 mm, nặng 4.3kg.
Hình 4.21. Tiết diện thanh ngang 8.
Khoảng cách giữa các thanh dầm ngang được bố trí phụ thuộc vào sự lắp đặt các chi tiết sao cho phù hợp. Các thanh dầm được nối với nhau bằng các mối hàn hay bằng đinh tán, để tăng thêm độ cứng vững thì ta dùng các tấm kè gia cường.
56
Bảng 4.1: Bảng tính khối lượng khung STT TÊN GỌI QUY CÁCH (mm) VẬT LIỆU CHIỀU DÀI SL ĐƠN VỊ KHỐI LƯỢNG (KG) 1 2 Thanh dọc 80x40x3 thép 2438 2 Thanh 29.2 2 Thanh ngang 1,2 80x40x3 Thép 360 2 Thanh 3.8 3 Thép ống giữa D=34 Thép 366 1 Ống 0.7 4 Thép ống bên D=34 Thép 416 2 Ống 1,4 5 Thang ngang 4 40x20x2 Thép 605 1 Thanh 0.42 6 Thanh ngang 7 60x30x2 Thép 800 1 Thanh 2.13 7 Thanh ngang 8 80x40x3 Thép 800 1 Thanh 4.3 Tổng 39.77 kg