车身骨架设计，分为六大片，轻量化设计同样重要

客车由于长度和用途不同，其车身结构也有很大差异。6m以下的客车由于车长较短，车身结构形式基本上与轿车相似，一般采用承载式车身，车身构件多为薄板冲压件焊接而成，较少采用骨架结构。而7m以上的大中型客车的车身结构多由骨架和蒙皮构成，由骨架形成车体并承载。客车车身骨架的结构形式对于整车的性能起着举足轻重的作用。车身骨架约占整车质量的1/3，其受力复杂，是由薄壁杆件及冲压板件构成的复杂空间高次超静定结构，结构分析的难度较大。

各个部分如立柱、横梁、搁梁、边梁、腰梁、顶盖纵梁、斜撑等杆件与板件共同组成的空间杆系结构是车身其他部件和零件的安装基础。在结构强度低或应力集中的地方，要设置加强杆件，从而起到加强支撑和固定的作用。

作为客车的承载单元，其设计水平的高低对整车的总体设计有着重要的影响。车身骨架一般可分为六大片，分别为前围骨架，后围骨架，左侧、右侧骨架，车顶骨架和底骨架。

（1）侧围骨架设计

侧围总成分左、右两大片，若不带中门，左、右两片小件可基本对称，包括驾驶人门后立柱总成、乘客门后立柱总成、侧窗立柱、舱门立柱、侧窗上下纵梁、舱门上下纵梁和侧窗下纵梁与舱门上纵梁之间的加强车身支撑蒙皮的斜撑、门框梁等。通常腰梁以下立柱贯通，与牛腿对应的各主柱之间还可根据结构需要加设小立柱。腰梁以下的纵梁有座椅搁梁、地板搁梁（侧围搁梁）、裙边加强梁和裙边梁等。座椅搁梁和裙边加强梁不一定有，此时，腰梁与地板搁梁之间可设计成桁梁结构。窗主柱应根据总布置需要，且尽量与腰主柱为同一主梯形。轮罩处适当加强，门立柱较粗。窗角、门角注意加强，局部有其他用途则应再加支撑梁。全承载式车身侧围是整车重要的承载部件，考虑其高度方面的结构特性以提高整车的弯曲特性，同时由于连接底骨架和顶骨架，也可利用侧围结构断面高的特点发挥其在整车扭转工况下的抗扭特性。另外，侧围是整车主要外露部件，可以通过增强侧围结构设计来适当减弱底架部分设计（底架部分一般占整车骨架质量的65%以上）。这样既提高了整车结构强度，也有利于整车轻量化。具体应考虑以下几个方面：

①增加侧围骨架在厚度方向的材料尺寸规格，以提高侧围抗侧向冲击能力。舱门立柱、门立柱应与底骨架断面相连，以增加其横向抗冲击能力。

②合理设计侧围腰部蒙皮区结构，提高其承载能力。侧围上部是风窗洞口，下部是行李舱洞口，因此只能通过合理设计腰围部蒙皮区结构来提高侧围承载能力。合理选取侧围上下腰梁间距值，同时在侧围两腰梁间合理设计斜撑，能成倍提高其承载能力。需要注意的是，斜撑的斜度不能太小，即高宽比不应小于0.6。如果太小，斜撑的弯曲受力将增大，断裂的危险也随之增加。

③中门门洞断开了侧围下腰梁，要对断开处进行加强处理。为使整车侧面受力连续，在结构设计时可以考虑设计一些力流引导结构，中门上部可加并一根梁，以消除门上侧两拐角的应力集中。

④为提高整车部结构承载能力，窗立柱应设计得强一些，即采用尺寸规格大一些的材料，必要时可以选用性能好的材料。客车整车在发生交通事故时，特别容易出现车顶着地情况时，窗立柱将承受很大载荷，为保证车内必需的安全空间，窗立柱要有足够的强度和刚度。

（2）顶骨架设计

顶骨架一般由顶部贯穿横梁、边纵梁、前后拱顶支撑梁等组成。其在整车结构中一般起到下面几个方面的作用：承受车顶负荷（如空调、内行李架、风道等）；连接侧围、前后围，使整车成为一个封闭舱体；承受车辆在运行中产生的部分弯曲、扭转载荷等。在顶骨架设计时可以从以下几个方面考虑：

①多采用横纵梁布置、左右双矩管梁布置。纵梁宜布置成边上密、中间疏的形式。横梁布置应与侧窗立柱对应，尽量与侧围立柱形成多处闭环，这样才能很好地传递整车运行中产生的扭转载荷，并且对左、右侧产生的力进行直接传递，而在车顶内不产生附加的扭转载荷。

②车顶纵梁在车顶承载中贡献度比较低，因此车顶纵梁的尺寸规格可以适当减小些。应适当增加车顶横梁的尺寸规格，提高其抗弯、抗扭曲能力。在贯通车顶的横梁有足够的强度和刚度后，其他多余的横梁就可以略去。合理分布车顶纵横梁，减少不必要的梁结构有利于车顶骨架设计的轻量化，同时可以大大减少焊接工作量。纵横梁设计布置还要符合国家标准中关于客车顶部静态承载的规定。(www.xing528.com)

③在结构设计时，除非是安装结构上的需要，否则应保持车顶横梁贯穿车顶不断开，这样有利于提高车顶的刚度和抗扭能力。

④侧曲线与顶曲线结合的曲率选择要符合工厂的具体加工条件，便于成形；考虑与侧围骨架及前后围骨架的结合方式，还有与内蒙皮、外蒙皮的连接。

⑤顶骨架是顶部所有其他部件的安装基础，客车顶部安装部件较多，包括顶外蒙皮、空调顶置部分及安全天窗、前后内顶装饰件、顶中内饰装饰板、内风道、扬声器、电视机、内顶灯等部件，长途和旅游客车还有内行李架，顶骨架都必须为其提供矩管、薄板、厚板等根基和部件安装使用空间，还要注意安全出口的数量及位置。

（3）前后围设计

前后围骨架结构由于要满足客车的一些造型要求，尤其是前围，其造型曲面比较丰富，使得前围空间梁的设计较制造为复杂。在设计时主要考虑以下几方面：

①对风窗处的尺寸要求严格，前后围骨架应与玻璃很好地贴合，特别是能与前后风窗安装止口很好地贴合，保证前后风窗能安装到位。

②设计合理的结构连接侧围骨架、车顶骨架及底盘车架，保证整车车体成为刚性很强的框架。

③用简单的方式表达造型曲线：前后围骨架左、右立柱、上、下横梁以及风窗玻璃周框横梁都对模型曲线圆整后得出，空间曲线既要表达清楚，又要能够保证加工。

④注意前后围蒙皮、前后保险杠、前后风窗玻璃、前后各种灯具、刮水器、前后内顶装饰件、前后地板密封等部件的安装。

⑤前围风窗下部应设计得足够强，必要时可以考虑与底架结构设计成一体，以提高其抗撞击能力，避免与较低物体（特别是小轿车等）发生碰撞时进入客车车体内部引起二次伤害。对于发动机前置的客车还需留出进风道。

⑥一般前围骨架设计立柱两根，后围骨架设置四根，前围可根据具体情况增加支立柱，横梁设置3～4根即可。在保证强度和刚度的条件下，前后围骨架尽量设计得简约些。因其受载荷小，支立柱也应设计得简单便于布置。