地下礦用自卸卡車車架結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化.pdf

1、車架是地下礦用自卸卡車的關(guān)鍵部件之一，它主要起到將地下礦用自卸卡車載荷傳遞給驅(qū)動橋、車輛各系統(tǒng)總成件的安裝載體并承受著來自地下礦山運(yùn)輸巷道道路的各種復(fù)雜載荷的作用。車架對地下礦用自卸卡車整車的安全性、動力性、經(jīng)濟(jì)性、舒適性及操控性有著重要的影響，特別是對于用于地下礦山的地下礦用自卸卡車由于運(yùn)輸巷道比地表道路路況更為復(fù)雜，因此地下礦用自卸卡車車架的剛度與強(qiáng)度對其整車的性能起到了非常重要的作用。 本文以某型號地下礦用自卸卡車車架為研

2、究對象，綜合運(yùn)用現(xiàn)代設(shè)計方法中的相關(guān)理論，著重研究了地下礦用自卸卡車車架的靜態(tài)特性，完成的主要工作有： 1、論文首先介紹了國內(nèi)外車輛車架結(jié)構(gòu)分析研究的動態(tài)，并著重論述了有限元法在國內(nèi)外車輛結(jié)構(gòu)分析計算中的應(yīng)用。 2、利用三維軟件SolidWorks建立了某型號地下礦用自卸卡車車架的有三維實體虛擬樣機(jī)，進(jìn)而建立了該車前、后年架和中間鉸接架有限元模型和整體車架有限元模型。 3、對所建地下礦用自卸卡車車架有限元模型在勻

3、速行駛、后輪抬起、前輪抬起、制動等四種典型工況條件下的靜態(tài)特性進(jìn)行了分析研究，為下一步的車架輕量化研究奠定了基礎(chǔ)。 4、根據(jù)車架靜態(tài)特性分析結(jié)果，找出了車架存在的不足之處，借助于SolidWorks軟件自帶的有限元分析工具COSMOSWorks進(jìn)行車架輕量化優(yōu)化研究。初步仿真研究表明：地下礦用自卸卡車車架強(qiáng)度比較薄弱的部位分別位于中間鉸接架內(nèi)部筋板和后車架驅(qū)動橋支座。論文對受力情況比較嚴(yán)重的驅(qū)動橋支座位置進(jìn)行了較為深入地研究，并

4、對優(yōu)化結(jié)果再次進(jìn)行仿真研究，結(jié)果表明：車架結(jié)構(gòu)優(yōu)化后的應(yīng)力水平比優(yōu)化前應(yīng)力降低幅度達(dá)23.64％。 5、根據(jù)對前后車架模態(tài)分析結(jié)果，對車輛的振動特性進(jìn)行較為深入的研究，對影響車架模態(tài)性能的車架結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，優(yōu)化結(jié)果表明車架的各階頻率成功地避開了可能引起共振的頻率范圍，提高了車架的抗振能力。 6、對優(yōu)化后的車架進(jìn)行了強(qiáng)度驗證，結(jié)果表明車架強(qiáng)度仍然低于車架材料的強(qiáng)度極限。車架在重量減輕16.84％的前提下，其本身的強(qiáng)度