基于有限元静力分析的高位自卸汽车改装毕业设计
高位自卸车设计
摘要本文设计的高位自卸汽车是装备有车厢高位升高和倾卸两套机构(统称高位自卸汽车的举升机构)。
它能将车顺平移举升到一定高度后倾卸货物，特别适合高货台卸货作业。
具体实现是采用L型杠杆举升机构将车厢举起，同时有一定后移量，再用单缸倾卸机构将货物倾卸至目标地。
具体设计中，第一部分根据举升高度和后移量计算出举升臂的长度，再根据油缸的布置计算油缸的行程，然后根据简图作受力分析，计算出油缸的举升力和各连接点最大受力和杆的最大受力，最后是L型杠杆机构的校核。
第二部分根据车厢最大举升角和油缸的布置计算出油缸的行程和所需最大举升力，同时进行校核。
第三部分设计了副车架和副车架以上和举升机构相连的部分，进行了受力分析和强度校核。
关键词: 副车架；L型举升机构；自卸车AbstractIn this paper, the design of high dump truck is equipped with two bodies which are a high elevated mechanism and dumping mechanism. (Collectively referred to the high dump truck lifting mechanism). It will give car-pan rose to a certain height before the dumping of goods, especially fitting for discharge operations when the platform is very high. In details, the L type lever of lifting mechanism is adopted to rise the carriage. At the same time the carriage will move behind, then Single-cylinder will be used to dump goods to the target.In the first part of the design, according to the height of lifting and the length of moving back.The design calculate the length of lift arm. Then according to the location of the cylinder, the design calculate the fuel tank of the itinerary.Then based on the sketch, the design analysis the strength that is given to the components. Finally, there is the examination of the L type lever mechanism. The second part I calculates cylinder's traveling schedule and the largest lifting force according to the large scale angle of climbing and cylinder's arrangement, simultaneously carry on the examination. The third part has designed the sub-frame and the part that connect the lifting organization,then the design carry on the stress analysis and the intensity examination.Key words: Subframe; L type lever of lifting mechanism; High dump truck目录1 高位自卸车概述 (1)1.1国内外自卸汽车研究现状及水平 (1)1.2课题来源及意义 (1)1.3高位自卸车的一般要求 (2)2 举升机构的总体设计 (3)2.1底盘的选用 (3)2.2车厢的选用 (3)2.2.1 车厢的选型 (3)2.2.2 车厢容积的确定 (5)2.2.3 最大举升角的确定 (5)2.2.4 车厢的布置 (6)2.3举升机构设计方案的选择 (7)2.3.1 举升机构结构形式原理 (7)2.3.2 举升机构的选择 (10)2.4举升机构设计计算 (10)2.4.2 高位升高机构的计算 (12)2.4.3 高位升高和倾斜机构的受力分析 (13)2.5初选油缸 (14)3 倾卸机构的设计 (16)3.1倾卸机构设计方案及其特点 (16)3.2初选倾卸机构油缸 (18)3.3倾卸机构的运动分析和受力分析 (18)3.4各受力件的强度校核 (19)4 副车架的设计 (21)4.1概述 (21)4.2副车架的截面形状及尺寸 (21)4.3纵梁的强度校核 (22)4.4副车架的前端形状及安装位置 (25)4.5副车架横梁的设计 (25)4.5.1 设计要求 (25)4.5.2 截面尺寸的选择及材料的选择 (26)4.5.3 横梁的强度校核 (26)4.6副车架与主车架的连接 (29)结束语 (32)参考文献 (33)致谢 (33)1 高位自卸车概述1.1 国内外自卸汽车研究现状及水平自卸汽车是一种由举升机构操作能自动倾斜物料的运输车辆，在多种领域中广泛应用，种类也越来越多。
自卸车底盘车架的改装设计及有限元分析_赵美云
重量、整备重量和 装 载 重 量。 假 设 各 载 荷 在 其 作 用 区 域内均匀分布，根据 车 架 各 个 部 分 所 受 的 载 荷 和 横 截 面积，算出在安放驾驶室的地方施加 ０．０４９ ＭＰａ的均 布载荷，在剩余部分施加０．１５５ ＭＰａ的均布载荷。
从图６和图７可 以 看 出：最 大 变 形 发 生 在 车 厢 后 端，最大变形量 为 １．５ ｍｍ；最 大 应 力 产 生 在 中 间 段， 最大应力为１３９．４４ ＭＰａ，小 于 许 用 值 ３６０ ＭＰａ，因 此 车架强度满足要求。 在 计 算 车 架 应 力 强 度 时，是 根 据 支 梁 模 型 的 简 化 图 计 算 的 ，横 梁 等 一 些 条 件 无 法 考 虑 ， 因此计算出的结果和 分 析 的 结 果 不 在 同 一 点，但 都 是
收 稿 日 期 ：２０１２－０５－０７； 修 回 日 期 ：２０１２－０７－０７ 作者简介：赵美云 （１９７７－），女，河南西平人，讲师，在读博士生，主要研究方向为摩擦学及表面工程、设备故障诊断与状态监测等。
· ４６ ·
机 械 工 程 与 自 动况下的最大弯矩为：
Ｍｄｍａｘ＝ｋ×ｎ×Ｍｍａｘ 。 ……………………… （４） 对于槽形断面，其断面系数为 ： ［６］
Ｗ ＝ｔ×ｈ（ｈ＋６ｂ）／６ 。 ……………………… （５）
纵梁危险截面的最大应力为：
σ＝Ｍｄｍａｘ／Ｗ 。 ……………………………… （６） 若σ≤ ［σ］，则 该 车 架 纵 梁 的 改 装 设 计 满 足 要 求 。
用 汽 车 ，２００９（１２）：４８－５０． ［４］ 刘 岩 ．自 卸 汽 车 车 架 设 计 ［Ｊ］．专 用 汽 车 ，１９８１（１）：１５－１８． ［５］ 闻邦椿．机械设计手 册（第 ３ 卷）［Ｍ］．第 ５ 版．北 京：机 械
高位自卸汽车设计计算说明书_毕业设计 精品
高位自卸汽车设计计算说明书目录第1章问题的提出 (1)1.1 项目背景 (1)1.2 设计要求 (4)第2章设计方案的选择 (5)2.1高位自卸汽车工作过程 (5)2.2 方案选择流程 (6)2.3 举升机构设计 (6)2.3.1 平行四边形举升机构 (6)2.3.2 剪式举升机构 (7)2.3.3 双剪式举升机构 (8)2.3.4 平行四边形举升机构 (9)2.4 倾斜机构设计 (10)2.4.1连杆滑块机构 (11)2.4.2 液压缸直推机构 (12)2.4.3 滑块倾斜机构 (12)2.4.4 曲柄摇杆翻转机构 (13)2.5 后厢门启闭机构设计 (14)2.5.1 重力直接打开机构 (15)2.5.2 摇块顶开机构 (15)2.5.3 四级连杆机构 (16)2.5.4 滑轨打开机构机构 (17)2.6 机构的组合 (17)第3章机构设计尺寸设计 (19)3.1 方案一尺寸设计 (19)3.1.1举升机构的尺寸设计 (19)3.1.2倾斜机构尺寸设计 (21)3.1.3后厢门启闭机构尺寸设计 (24)3.1.4 机构组合 (25)3.2 方案二尺寸设计 (26)3.2.1举升机构的尺寸设计 (26)3.2.2倾斜机构尺寸设计 (27)3.2.3后厢门启闭机构尺寸设计 (30)3.2.4 机构组合 (31)第4章机构运动分析 (31)4.1 三维模型的建立 (31)4.1.1 部分零件图 (31)4.1.2 装配体 (34)4.2 机构运动分析 (37)4.2.1 组合方案一运动分析 (37)4.2.2 组合方案二运动分析 (41)第5章机构动力分析 (46)5.1 组合方案一动力分析 (46)5.1．1 机构受力分析 (46)5.1.2 动力仿真分析 (48)5.2组合方案二动力分析 (54)5.2.1 机构受力分析 (54)5.2.2 动力仿真分析 (56)第6章方案比较与评价 (61)第7章设计工作总结 (62)7.1机械设计的目的： (62)7.2机械设计的步骤： (62)7.3设计中需要注意的几个问题： (63)7.4机械设计的基本原则： (63)7.5本次设计效果分析与改进意见 (64)第9章收获与体会 (64)第10章致谢 (65)参考文献 (66)附录 (67)附件一：部分零件图和装配体展示 (67)附录二：Adams运动分析和动力分析界面 (71)附录三：组合机构简图（见A3图纸） (72)第1章问题的提出1.1 项目背景自卸汽车是常用的运输机械，车厢配有自动倾卸机构的汽车，又称为翻斗车、工程车，由汽车底盘、液压举升机构、取力机构和货厢组成。
机械原理课程设计高位自卸汽车的设计
高位自卸汽车设计说明书班级：车辆五班姓名：学号：指导老师：时间：2012年3月到6月摘要目前国内生产的自卸汽车其卸货方式为散装货物沿汽车大梁或者侧向卸下，卸货高度都是固定的。
若需要将货物卸到较高处或使货物堆积得较高些，目前的自卸汽车就难以满足要求。
为此需设计一种高位自卸汽车，它能将车厢举升到一定高度后再倾斜车厢卸货。
为实现这个目的，先将车厢举升然后翻转车厢进行卸货，可以将车厢举升到任意高度后停止举升，然后车厢翻转以达到自动卸货。
高位自卸汽车的设计要求是具有一般自卸汽车的功能。
在比较水平的状态下,能将满载货物的车厢平稳地举升到一定的高度。
为方便卸货，要求车厢在举升过程中逐步后移。
车不得超厢处于最大升程位置时，车厢后移量为a。
为保证车厢的稳定性，其最大后移量amax过1.2a。
在举升过程中可在任意高度停留卸货。
在车厢倾斜卸货时，后厢门随之联动打开；卸货完毕，车厢恢复水平状态，后厢门也随之可靠关闭。
举升和翻转机构的安装空间不超过车厢底部与大梁间的空间，后厢门打开机构的安装面不超过车厢侧面。
结构尽量紧凑、简单、可靠，具有良好的动力传递性能。
为了实现高位自卸汽车的设计要求，再设计过程中主要考虑把工作分解，使用举升机构实现车厢的举升，在举升过程中通过关闭或打开液压缸的进出油路使举升机构稳定的停止在任意高度；使用翻转机构实现车厢翻转，车厢翻转只要实现最大翻转角度达到设计要求和结构在翻转过程中的平稳就可以了。
就机构设计要实现的目的来看，机构上的点没有要求具体的运动轨迹，只要实现指定位置的机构的综合就可以了，这个设计主要是通过四杆机构来实现。
就机构选择和设计的过程中除了机构分析还要考虑到结构的受力和结构的稳定即使用过程中维护的方便。
关键词：高位举升翻转自卸目录一背景资料..................................................................................................................二设计题目..................................................................................................................2.1 设计简介和母的2.2 设计条件和设计要求三执行机构设计..........................................................................................................3.1 举升机构的设计3.2 翻转机构的设计 (10)3.3 厢门开合机构的设计 (13)四CATIA建模和运动仿真 (14)4.1 模型的建立与组装4.2 模型的运动仿真 (14)五设计总结..................................................................................................................5.1 机械设计的目的5.2 机械设计的步骤5.3 设计中需要注意的几个问题5.4 机械设计的基本原则 (16)5.5 本次设计效果分析与改进意见 (17)5.6 设计心得体会 (17)六致谢 (17)七参考资料.................................................................................................................. 八附录.. (19)一背景资料自卸汽车（dump truck）车厢配有自动倾卸装置的汽车。
高位自卸汽车课程设计说明书
高位自卸汽车课程设计说明书篇一：高位自卸汽车课程设计说明书1. 课程设计目的本课程设计旨在让学生掌握高位自卸汽车的基本构造、工作原理和驾驶技能，提高学生对高位自卸汽车操作和维护的实践能力。
通过本课程的设计，学生将深入了解高位自卸汽车的构造和工作原理，掌握高位自卸汽车的驾驶技能和日常维护方法，提高学生的实践能力和综合素质。
2. 课程设计内容本课程设计主要包括以下内容:(1) 高位自卸汽车的基本构造和工作原理。
(2) 高位自卸汽车的驾驶技能和注意事项。
(3) 高位自卸汽车的维护方法和日常保养。
(4) 高位自卸汽车的故障排除和维修技巧。
3. 课程设计步骤(1) 收集和了解高位自卸汽车的构造和工作原理，包括发动机、底盘、车厢等方面的构造和功能。
(2) 了解高位自卸汽车的驾驶技能和注意事项，包括行车安全、操作方法、维护要求等方面的知识和技能。
(3) 结合课程设计要求和学生实际情况，制定高位自卸汽车的维护方法和日常保养方案，明确日常维护的项目和时间节点，提高学生的实践能力和综合素质。
(4) 通过对高位自卸汽车的故障排除和维修技巧的学习，提高学生对故障诊断和维修的能力，确保高位自卸汽车的正常运行和安全性能。
4. 课程设计成果本课程设计完成后，学生将掌握高位自卸汽车的基本构造、工作原理和驾驶技能，了解高位自卸汽车的维护方法和日常保养方案，具备对高位自卸汽车进行故障排除和维修的能力。
同时，本课程设计还将提高学生的实践能力和综合素质，为学生的未来发展打下坚实的基础。
篇二：高位自卸汽车是一种常用于运输建筑材料、煤炭、矿石等重物的货车。
由于其具有较高的卸货能力和机动性，因此广泛应用于建筑工地、港口、矿山等领域。
本次课程设计旨在设计和实现一种高位自卸汽车，使其能够实现自动化卸货，提高卸货效率和安全性。
本次课程设计的高位自卸汽车主要技术参数包括:- 装载重量:10 吨- 装载容积:3 立方米- 行驶速度:20 公里/小时- 卸货高度:1.8 米- 卸货方式：自动化为了实现自动化卸货，本次课程设计采用了传感器技术和自动控制系统。
8 基于有限元法的自卸车车架分析
［１０］朱颜，柴山．基于ＡＮＳＹＳ的自卸车结构有限元分析 ［Ｊ］．煤矿机械．２０１０，３１（２）．
［１１］余传文．重型载货汽车车架结构的有限元仿真及优化 ［Ｄ］．长春：吉林大学，２００５．
［１２］石常青，丁厚明，杨胜梅．货车车架的有限元分析及车 厢对其性能的影响［Ｊ］．汽车技术，２００４（４）．
后轴或各车轮瞬间载荷的分配不均。在方式一的基 础上释放车架右后方吊耳的约束。
方式三：中间车轮悬空状态工况，与方式二一 样，它也是汽车通过台阶、壕沟等路面时的工况，应 力应变主要来源于汽车前、后轴或各车轮瞬间载荷 的分配不均。在方式一的基础上释放车架右边中间 的２个吊耳的约束。
４计算结果及分析
４．１各车轮均匀承受载荷工况 图３为将显示比例调整为最大０．３５×１０８后的
应力云图。
图２车架单元处理结果
３处理边界条件与施加载荷
３．１施加载荷 驾驶室额定载荷不能超过７００ ｋｇ。根据实际
情况设定驾驶室载荷７００ ｋｇ，施加在距前端１１５ ｍｍ的纵梁上腹面和距前端２ ０２９ ｍｍ的纵梁上腹 面；发动机和变速箱载荷１ ０８１ ｋｇ，施加在发动机拖 架和发动机拖梁上；车厢载重５５ ｔ，施加在副车架的 上腹面。 ３．２边界条件
图１ 自卸车车架分析模型
２生成有限元模型 ２．１单元属性和实常数
在划分网格时，板壳结构多采用板壳元Ｓｈｅｌｌ６３ 来离散。Ｓｈｅｌｌ６３是一种四节点线弹性单元，它遵循
万方数据
’公 路 与 汽 运
总第１４４期
Ｈｉｇｈｗａｙｓ＆Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ
９
基尔霍夫假定，即变形前垂直于中面的法线，变形后 仍垂直于中面，且其可以同时考虑弯曲变形及中面 的膜力，比较符合车架的实际受载情况。该车架整 体采用Ｓｈｅｌｌ６３单元。
基于HyperWorks的重型自卸汽车车架有限元分析和改进设计
基于HyperWorks的重型自卸汽车车架有限元分析和改进设计0 引言车架的结构和所承受的载荷十分复杂，概括起来，主要包括纵向弯曲、扭转、横向弯曲、水平菱形扭转以及它们的组合，因此车架的刚度和强度计算只有采用有限元法才能得到满意的结果, 基于有限元法的车架计算，应首先根据车架结构，建立实体模型；然后对实体模型进行网格划分，建立车架的有限元计算模型，确定载荷和约束条件；计算车架的刚度、强度、振动模态等关键性能指标；分析计算结果，将其与设计要求对比，确定是否符合要求；最后将方案进行对比并确定最终设计方案。
ALTAIR公司HyperWorks7.0是一款功能强大的有限元分析软件，在进行有限元分析的同时，能对结构进行优化,首先利用Pro/Engineer软件对车架进行了三维实体参数化建模，并将模型导入HyperWorks软件中进行边界条件设定、加载、网格划分、计算及后处理,具体流程参见图1。
某重型自卸汽车车架在使用过程中发现，纵梁上与第四横梁连接附近产生裂纹，最终导致纵梁断裂的严重后果，初步分析认为该区域应力过大所致。
本文中针对该纵梁断裂问题，对车架结构的# 种设计方案分别进行有限元分析! 分析车架在纯弯、弯扭组合、侧向转弯、紧急制动、卸载时油缸举升等工况下的应力状况，精细分析了第四横梁附近纵梁下翼面6个螺栓孔附近的应力状况。
结合各工况分析结果，对该车车架进行合理评价，并提出改进方案，解决纵梁断裂问题。
1 车架的有限元模型由于该车架结构主要是板材结构，因此模型化时主要采用薄板单元，所有焊接、铆接、螺栓连接用刚性单元和梁单元模拟，车架悬置板簧则用弹簧元模拟。
车架有限元模型如图2所示。
原方案第四横梁处有限元模型如图3所示。
划分后车架的单元数量为385469,PIII/256M以上微机在3h内可以完成1个工况的解算工作。
新方案改为采用第四横梁与纵梁腹板连接，横梁形状设计以下4种方案以供分析比较，如图4所示。
2 载荷与工况该车架主要结构都采用优质碳素钢，材料弹性模量E为208GPa，泊松比u为0.3，密度为7.84x10*-6kg/mm3。
基于有限元的大型矿用自卸车车架的强度分析和设计
架 的风险 点 ，为 自卸 车车架结构 的设计和 改进 提供
一 定的依据 ，并为 电传动矿 用 自卸车大型 复杂承载
构件强 、刚度分析提供列一种行之有效的分析方 法。
图 １ ＸＤＥ２４０与 ＸＥ４０００在山西某煤矿联合作业
举升座
图 ２ 矿用自卸车车架结构
１ 车架有限元 分析
车架主 体为钢板 焊接箱型 结构 ，几何布 置样式 从俯 视 角度 可以看 出为两纵 四横 的形式具 体包括两 根 贯通 式纵 梁 。以及 由保险杠 、龙 门梁 、中部抗扭 管 、尾 部管组 件组 成的 “四横 ”结构 ，如图 ２。 中 部抗扭 管位 于车架的中部 ，与车架左右纵 粱相连接 ， 包括 三个铸 件分 别是举升缸 、左 ／右举 升座和 推力 架铸 件 ；尾 部组件处 于车架尾部 ，连 接左右纵 梁并 起 到封 闭整 个车架 的作用 ．其上 部与货厢铰接 作为 货厢 的 网转 中心 ，下部 与两个后 悬挂 油缸及横 拉杆 分 别在垂 向及横 向上 连接着后桥 壳 ，保证整车 正常 工作要求 。
在车 架上， 导致 车架 同时 承受 重力 、冲 击载荷 、扭 泛 且实 用高效 ，采 用有限元分析 法对大型 矿车车架
转载荷和 交变载 荷的 作用 ，因此要 求 车架 具有很 好 进 行工况仿 真分析和 结构优 化可以节省大 量的试验
的刚度 、强度和抗疲 劳等 特性 。电传动矿 用 自卸车 成 本和 设计 周期 。本文 以徐 工 ＸＤＥ２４０电传 动矿 用
（２）
３ 运 行 工 况
本文充 分考 虑矿 车车 架所面 临 的恶 劣工 况后 ， 确定 了四种 具有 代表 性的工 况 ，由于 该车 自制 １７０ ｔ，载重 ２３（）ｔ，满载 ４００ ｔ，因此仅 对满载工 况进行 仿真计算 ；代表工况如下 ：（１）正常行驶工况 ；（２） 举升 工况 ；（３）行驶 突遇坑 洞障碍 ；（４）紧急制动 工况 。具体的 约束条件 、加载 情况及分 析结果 ，如 图 ３。其 中 ，约束的条 件主 要依据 前 ／后悬挂 支撑 的情 况 ，在分析具 体工况时 ，根据不 同的工况对 约 束进行调整 ，以保证仿真结果的真实性和可靠性 。
机械原理课程设计高位自卸汽车设计说明书
题目：高位自卸汽车目录摘要 ..................................................................................................................................... - 2 - 1基本要求 ..................................................................................................................... - 3 - 1.1设计要求 .............................................................................................................. - 3 - 1.2设计提示 .................................................................................................................. - 4 - 2机构选型设计 ................................................................................................................. - 5 - 2.1举升机构基本要求 .................................................................................................. - 5 - 2.2举升机构方案比较 .................................................................................................. - 5 -2.2.1平行四边形举升机构 ....................................................................................... - 5 -2.2.2双滑块推动举升机构 ....................................................................................... - 6 -2.2.3剪式举升机构 ................................................................................................... - 7 - 2.3翻转机构基本要求 .................................................................................................. - 8 - 2.4翻转机构方案比较 .............................................................................................. - 8 -2.4.1车厢直推滑块翻转机构 ................................................................................... - 8 -2.4.2连杆直推滑块翻转机构 ................................................................................... - 9 -2.4.3连杆斜推滑块翻转机构 ................................................................................... - 9 - 2.6后箱门打开机构方案比较 .................................................................................... - 10 -2.6.1直杆联动顶开机构 ......................................................................................... - 11 -2.6.2直杆伸缩顶开机构 ......................................................................................... - 11 -2.6.3圆弧联动顶开机构 ......................................................................................... - 12 - 3总体机构运动简图及自由度验证 ............................................................................... - 13 -3.1总体机构运动简图 ................................................................................................ - 13 - 3.2机构自由度验证 .................................................................................................... - 14 -3.2.1举升机构 ......................................................................................................... - 14 -3.2.2翻转机构 ......................................................................................................... - 15 -3.2.3后箱门打开机构 ............................................................................................. - 16 - 4机构尺度综合分析 ....................................................................................................... - 16 -4.1举升机构尺度分析 ................................................................................................ - 17 - 4.2翻转机构尺度分析 ................................................................................................ - 17 - 4.3后箱门打开机构尺度分析 .................................................................................... - 18 - 5机构运动分析 ............................................................................................................... - 20 -5.1举升机构运动分析 ................................................................................................ - 20 - 5.2翻转机构运动分析 ................................................................................................ - 21 - 5.3后箱门打开机构运动分析 .................................................................................... - 22 - 5.4机构运动线图 ........................................................................................................ - 23 - 5.5机构运动循环图 .................................................................................................... - 23 -结论与体会 ....................................................................................................................... - 24 - 参考文献 ........................................................................................................................... - 25 - 附录 ................................................................................................................................... - 26 - 致谢 ................................................................................................................................... - 27 -摘要我们在生活中看过许多自卸汽车，目前国内生产的自卸汽车,其卸货方式都为散装货物沿汽车大梁卸下,这样一来卸货的高度就被固定的,如果需要货物卸到较高处或使货物堆积的较高些,尤其是当汽车直接向火车车厢卸料以及在建筑、矿产等其他场合，这些自卸汽车就难以满足要求。
基于ANSYS的自卸车车架有限元分析及优化设计
基于ANSYS的自卸车车架有限元分析及优化设计
屈葵林
【期刊名称】《装备制造技术》
【年(卷),期】2012(000)006
【摘要】用ANSYS有限元分析法对自卸车车架进行了分析,找出了自卸车车架在应用中比较容易出现问题的部位,提出了改进的建议.
【总页数】3页(P58-59,62)
【作者】屈葵林
【作者单位】中国重汽集团柳州运力专用汽车有限公司,广西柳州545112
【正文语种】中文
【中图分类】U469.402
【相关文献】
1.矿用自卸车车架的有限元分析及优化设计 [J], 彭国谱;贺翔;唐华平;姜永正
2.基于ANSYS的自卸车副车架有限元分析及结构改进 [J], 林吉靓;张志功
3.基于ANSYS的某自卸车车架有限元分析 [J], 张京明;刘金龙;张晓雨;金清强;付振元
4.基于ANSYS Workbench的重型自卸车货箱底板有限元分析及结构轻量化设计[J], 李勇;李文超
5.基于ANSYS Workbench的重型自卸车货箱底板有限元分析及结构轻量化设计[J], 李勇;李文超;
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于有限元法的自卸货车车架的仿真分析
（ ｉｚ ｏ ｉ ｕｏ ｔ ｎＳ ｉ ｃ ｅｅｒｈＩｓｉ ｔ， ｉｚ ｏ ｕ ｎ ｘ，４ ０６ Ｃ ｉａ Ｌｕ ｈ ｕＣ ｔ Ａ ｔｍａ ｏ ｃ ｎ ｅＲ ｓａ ｃ ｎｔｕｅ Ｌ ｕｈ ｕＧ ａ ｇ ｉ５ ５ ０ ， ｈｎ ） ｙ ｉ ｅ ｔ
【 ｂｔ ｃ］ ｃ ｒｎ ｅ ｒ ｌ ｉ ｅ ｎ ａｅ ｉ ｌｌｅ ｏ ｔｆ ｅ ｒ ｋｄｒ ｇｈ ｐｅ ’ ｒ ｅｓｕｉ ｋ ｄ Ａ ｓ ａｔＡ ｃ ｄ ｇｏｈ ｏ ｅ ｏ Ｇｒ ｒ ａｄｔｐｚ ｄ ａ ｉ ａ ｕ ｎ ｅｔｐｒ ｐ ｃｓ ｓ ｇ ｎ ｒ ｏ ｉ ｔｔ ｐ ｂ ｍ ｆ ｄ ｓ ｒ ｏ ａｐ ｔｊｎ ｏ ｔ ｃ ｃ ｉ ｔ ｉ ｓ ｏ ， ｎ ａ ｉ ｈ
ｏ ｎ ｅｎ ｔ ｎ ｌ ａ ｄ ｕ ｉ ｅ ｉ ｉ ｉ － ｌｍｅ ｔａ ａｙ ｉ ｓ ｆ ａ ｅ ｔ ａ ｅ ｎ ｍｅ ｃ ｌ ｓｍｕ ａ ｉｎ ａ ａｙ ｉ ． ｈ ｏ ｉ ｏ ｆ ｔｅ ｇｒ ｅ ’ ｆ ｉ ｔｒ ａ ｉ ａ ｎ ｎ ｖ ｒ ａ ｆ ｔ ｅｅ ｎ ｎ ｌ ｓｓ ｏｔ ｒ ｏ ｈ ｖ ｕ ｒ ａ ｉ ｌ ｔ ｎ ｓｓ Ｔ ｅ ｐ ｓｔ ｎ ｏ ｉｄ ｒ ｏ ｓｌ ｎｅ ｗ ｉ ｏ ｌ ｉ ｈ ｓ ｆ ｃ ｕ ｅ ａ ｄ ｃ ｉ ｃ ｌ ｏ ｄ ｔ ａ ｃ ｌｔ ｈ ｘｍｕ ｌ ａ ｆ ｈ ｐ ｅ ｓｔ ａ ａ ｅ ｒｉ ｓ ｄｅ ． ｒ ｔ ｒ ｎ ｒ ｉ ａ ａ ｃ ｌｕ ａ ｅ ｔｅ ｍａ ｉ ｍ ｏ ｄ ｏ ｅ ｔ ｐ ｒ ｔ ｎ ｂ ａ ｔ ｉｄ ａ ｔ ｌ ｏ ｔ ｉ ｈ ｃ ｓ ｕ
大型矿用自卸车车架结构有限元建模研究
大型矿用自卸车车架结构有限元建模研究近年来，大型矿用自卸车的发展不断加快，车架的设计和检验备受重视，因此有必要进行有效的有限元建模研究。
有限元方法是一种建立计算机模型以模拟复杂物理系统的计算方法，通过有限元分析可以获得设计参数等结构受力情况，构成了一种有效的结构评估技术。
本文以某型号大型矿用自卸车为研究对象，采用有限元建模方法，研究车架设计参数、结构受力状况等，为该车架的结构设计提供技术支持。
首先，根据现有的设计规范和车架的实际情况，对该车架的结构进行定量分析。
结构成分包括车架主体、悬挂系统、桥壳、轴承和轮胎等，各成分受力情况不同，其材料及尺寸也不相同，必须根据实际情况进行精确的建模工作，并对材料和尺寸等参数进行校核。
其次，通过分析车架的外形及结构主要成分受力情况，将车架模型拆分为有限个单元，确定有限元模型的结构类型和结构尺寸，然后采用有限元分析软件进行模拟计算，综合考虑车架结构的受力情况，即可得到有效的结果。
最后，运用有限元方法对大型矿用自卸车车架进行建模，从而获得车架各个结构成分受力情况，以及车架结构的稳定性及耐久性的数据，为大型矿用自卸车的可靠性设计和检验提供有力的技术支持。
综上所述，有限元建模技术可以有效地分析大型矿用自卸车车架的结构受力情况，有助于提高车架抗压强度，延长使用寿命，从而提高其可靠性，为解决大型矿用自卸车结构受力问题提供了有力的技术支持。
通过有限元建模研究，可以在节约时间和费用的同时保证车架结构的稳定性和耐久性，进一步实现对大型矿用自卸车的安全性、可靠性和可控性的提高，提高矿用自卸车的工作效率，加快矿山设施建设进程。
本研究将为大型矿用自卸车车架结构有限元建模研究及其设计与检测提供有力技术支持，有助于大型矿用自卸车的安全及可靠性的提高。
基于有限元法的自卸车车架分析
１ 建 立几 何 模 型
该 自卸车 车架 大 多 为槽 钢 ， 面厚 度 与截 面尺 截 寸和构 件的 长度相 比小得 多 ， 以将 车架 构 件看 作 可 由板 壳组合 而成 。 因此 ， 采用 板 壳 单 元来 建 立 有 限 元计算 模型 。 车架 模型 比较 复 杂 ， 采用 主 副 车架 分开 建模 的
关 键 词 ： 车 ；自卸车 ； 架 ； 限元 分 析 汽 车 有
中 图分 类 号 ： ６ ． Ｕ４ ９ ４
文献 标 志 码 ： Ａ
文 章编 号 ：６ １ ２ ６ （０ １Ｏ —０ Ｏ 一Ｏ １ ７ — ６ ８ ２ １ ）３ ０ ８ ３
有 限元法是 一种 在工程 分析 中经 常使用 的解决 疑 难复杂 问题 的近 似数 值 分 析方 法 ， 由于其 在 机械
所示 。其 中主车架 纵 梁简 化 为 单 层 结构 ， 照 实际 按
情 况 赋 予 厚 度 １ ＇ ４ｒｍ。 ｎ
内、 车外 的各 种载 荷 。汽 车在 崎 岖不 平 的 道路 上 行
驶时 ， 车架在 载荷 作用 下 可 能产 生扭 转 变 形及 纵 向
平 面 内的弯 曲变形 ； 当一边 车轮遇 到障碍 时 ， 可能 还
８
公ｙ Ｈｉ ｈ 路 ｔ ｍｏｉ ｅ ｇ ｗａ ｓ＆ Ａｕ 与 ｔ汽 ｐｌｃ ｔｏ ｓ ｏ ｖ 运 ｉｎ Ａｐ ｉａ
第 ３期
２１ ０ １年 ５月
基 于有 限元 法 的 自卸 车 车架 分 析
张 蕾 ， 伟 王
（ 汉理 工 大 学 汽 车 工 程 学 院 ，湖 北 武 汉 武 ４ ０ ７） ３ ０ ０
来 离散 。Ｓ ｅｌ３是一种 四节 点线 弹性 单元 ， ｈｌ ６ 它遵 循
总 第 １ ４期 ４
车辆工程毕业设计41东风天锦DFL3160BX1A高位自卸车改装设计正文
车辆工程毕业设计41东风天锦DFL3160BX1A高位自卸车改装设计正文随着城市化进程的不断加速，建筑工程的发展也越来越迅猛。
在建筑工地上，运输和卸货是至关重要的环节，而高位自卸车则成为了一种不可或缺的工程车辆。
本文将针对东风天锦DFL3160BX1A高位自卸车进行改装设计，以提升其运输效率和安全性。
一、背景介绍东风天锦DFL3160BX1A高位自卸车是一种重型卡车，主要用于运输建筑垃圾和杂物等物品。
由于载货量大、卸货高度高，使得该车在建筑工地上非常受欢迎。
然而，目前这款车型还存在一些问题，比如卸货过程中存在一定的安全隐患，同时运输效率有待进一步提升。
二、改装设计方案1.提升卸货效率为了提升卸货效率，可以对高位自卸车进行卸货机构的优化设计。
一种可行的方案是在车辆尾部加装液压系统和卸货机构，通过液压系统的力量驱动卸货机构，实现自动卸货。
这样可以省去人工操作的繁琐过程，提高卸货速度。
2.提升运输效率为了提升运输效率，可以对车辆的载货量进行优化。
可以考虑在车身周围增加一圈加固材料，提升其承重能力。
同时，在车身设计上考虑减少空间的浪费，合理分配载货空间，最大限度地提升运输效率。
3.提升安全性为了提升高位自卸车的安全性，可以在车辆的底盘上增加一个稳定装置。
该装置可以在卸货的时候提供额外的支撑力，增加车辆的稳定性，降低倾倒风险。
另外，可以在车身上加装反光条和警示灯，提高夜间行驶的安全性。
三、改装实施计划1.设计方案阶段：确定改装方案，绘制改装图纸，进行模拟仿真等工作。
预计耗时2周。
2.零部件采购阶段：根据改装方案，采购所需材料和零部件。
预计耗时1周。
3.改装施工阶段：进行卸货机构的改造和液压系统的安装，同时进行车身的加固工作。
预计耗时3周。
4.完善阶段：进行改装效果的测试和调试，同时进行安全性能的检测。
预计耗时1周。
四、预期效果通过对东风天锦DFL3160BX1A高位自卸车的改装设计，预计可以达到以下效果：1.提升卸货效率，减少卸货时间，提高工地土方工程的运输效率和工作效率。
东风天锦DFL3160BX1A高位自卸车改装设计
东风天锦DFL3160BX1A高位自卸车改装设计第1章绪论1.1 课题的提出自卸汽车是最常见的专用车辆，自卸汽车又称翻斗车，它是依靠自身动力驱动液压举升机构，使货厢具有自动倾卸货物功能与复位功能的一种重要的专用汽车。
自卸汽车主要运输砂、石、土、垃圾、建材、煤、矿石、粮食和农产品等可散装又可散堆的货物。
其最大优点是实现了卸货的机械化，从而提高了卸货效率，减轻劳动强度，节约劳动力。
因此，几十年来它在国内外获得迅速发展和普及。
但是，普通自卸汽车的卸货方式为散装货物沿汽车大梁卸下，其卸货高度是一定的，若要将货物堆积的较高点或在较高处开始堆积就难以实现了，为此需设计一种专用自卸汽车——高位自卸汽车，它是装备有车厢高位举升和倾卸机构两套装置，能将车厢举升到一定高度后倾卸物料的自卸汽车，适合于高货台卸货。
1.2 高位自卸车设计特点目前，国内外自卸汽车朝着多品种、系列化、小批量方向发展，而高位自卸汽车将朝着重型化、底盘专业化方向发展。
尽管就汽车市场而言，高位自卸汽车在今天甚至是在今后很长一段时间不可能占有太大的市场，但是，正因为高位自卸汽车其独特的作用——高位自卸，它在工程建设中尤其是大型工程建设中起着越来越重要的作用，其辐射范围也越来越大，航空，基建，农用等都将活跃着它的身影。
经调研发现，目前，高位自卸汽车具有一定需求市场，但生产厂家相对较少，主要在于其结构较为复杂，因此难以形成批量生产，为使高位自卸汽车汽车能够完善其结构和性能，提高高位自卸汽车的功能，形成小批量生产。
本设计重点对高位自卸汽车举升结构和倾卸所采用的各种方案进行比较分析，分别列出各方案的优劣点，以便选择最合适方案。
11.3毕业设计课题的实际意义对于液压举升机构考虑到工作环境、工作性质及工作内容等的要求，在设计液压举升机构时应满足的性能有:1、较强的免维护性自卸车主要应用场所是沙场、矿山、工地等，这些场所沙尘肆虐，工作环境恶劣，自卸机构的维护条件较差，甚至有时根本谈不上什么维护。
高位自卸汽车改装设计
摘要去年以来，我国专用车市场取得较好的经营业绩，全国395家改装车企业改装汽车23.06万辆，销售23.05万辆。
自卸汽车27125辆，占总量的11.76％。
随着国内基础设施建设需要不断增加，自卸车产量近年来一直保持较高产销量，在专用车综合产量中保持第一位置，但在种类、型式、材料运用方面与国外还有一定的差距。
本文首先对自卸车的设计特点以及国内外发展现状做了相关的概述。
接着，从车厢的设计、举升机构的设计、取力器的设计等方面进行了EQ3090自卸车的总体设计，并对主车副车架进行了改装与设计。
对整个EQ3090自卸车的外廓尺寸、轮距与轴距尺寸、前悬后悬以及整车的装载质量、整备质量、总质量和轴载质量进行了相关的计算与设计。
关键字：自卸汽车总体布置设计副车架轴载质量举升机构AbstractSince last year, our country Special Purpose Vehicle industry is in the boom, with 395 car refit enterprise all around the country refitting 230.6 thousand cars, selling 230.5 thousand. auto unload vehicle the 27125 car, account for 11.76% of total deal. along with the development of local foundation facilities, in recent years auto unload vehicle yield has been keeping in higher production & sales, remains in the first place in Special Purpose Vehicle production. However, in aspects of category, pattern, material application, compared with foreign countries there is still a long way to go.In this paper, firstly, I made a general about the auto unload vehicle design and its development domestic and abroad. Then, at the point of compartment, rising organization etc, I started the design of the EQ3090 auto unload vehicle. Also, I refit and designed the vice-car stalk.To whole EQ3090 the lading quantity, reorganization quantity, measure, tread, wheelbase, forward suspension behind，proceeded the related calculation and design.Key words: auto unload vehicle total arrangement vice-car stalk raising organization目录摘要 (1)ABSTRACT (2)目录 (3)1 概述 (5)1.1专用汽车设计特点 (5)1.2国内专用车发展现状 (6)1.3自卸车概述 (6)2 总体布置设计 (8)2.1专用汽车总体布置原则 (8)2.2车厢的设计 (9)2.1.1 自卸汽车车厢的结构形式 (9)2.1.2 车厢的设计规范及尺寸确定 (10)2.3举升机构的设计 (11)2.3.1 举升机构形式的选择 (11)2.3.2 最大举升角的确定 (14)2.4取力器的设计 (14)2.5功率和比功率计算 (15)2.5.1 功率平衡计算 (15)2.5.2 比功率计算 (16)3 底盘车架的改装 (17)3.1底盘的选择 (17)3.2主车架的改装 (18)3.2.1 主车架的钻孔和焊接 (18)3.2.2 主车架的加长设计 (18)3.2.3 主车架加强板的设计 (19)3.3副车架的设计 (20)3.3.1 副车架的截面形状及尺寸 (20)3.3.2 加强板的布置 (20)3.3.3 副车架的前端形状及安装位置 (21)3.3.4 纵梁与横梁的连接设计 (22)3.3.5 副车架与主车架的连接设计 (23)3.3.6 副车架的强度校核 (24)4 整车总体参数的选择和确定 (26)4.1主要尺寸参数 (26)4.1.1 外廓尺寸 (26)4.1.2 轴距与轮距 (27)4.1.3 前、后悬 (27)4.2质量参数 (27)4.2.1 装载质量m (27)e4.2.2 整备质量m (27)4.2.3 总质量m (28)a4.2.4 轴载质量 (28)结束语 (30)参考文献 (31)致谢 (32)1 概述1.1 专用汽车设计特点专用汽车与普通汽车的区别主要是改装了具有专用功能的上装部分，能完成某些特殊的运输和作业功能。
基于有限元的高位举升自装卸式垃圾车结构性能分析
基于有限元的高位举升自装卸式垃圾车结构性能分析作者：***来源：《专用汽车》2024年第05期摘要：随着国家对垃圾分类、收集、压缩、称重、转运、处理等各环节的重视，市场亟需一款安全稳定的高位举升自装卸式垃圾车。
为了使垃圾车能保证在工作过程中可靠收运，实现全生命周期的结构稳定性，利用有限元分析软件ANSYS Workbench对垃圾车9个典型工况进行分析，得到应力、应变云图，并由此分析垃圾车结构设计的合理性，研究结论为后续垃圾车结构方案的设计与优化提供理论支持。
关键词：有限元分析；高位举升自装卸式垃圾车；典型工况中图分类号：U469 收稿日期：2024-02-19DOI：1019999/jcnki1004-02262024050151 前言随着国家对垃圾收集、压缩、转运等环节的重视，环卫垃圾车越来越普及，随之而来也出现了垃圾车的安全性能问题。
如果垃圾车发生故障损坏，轻则影响垃圾收集效率、污染环境，重则造成交通事故影响生命财产安全。
因此为了提升高位举升自装卸式垃圾车结构设计的准确性和可靠性，缩短研发周期，降低企业成本，本文对垃圾收集车进行结构性能分析[1-2]。
2 有限元模型的建立对所设计的高位举升自装卸式垃圾车进行有限元计算，考查自装卸式垃圾车各主要部分的应力情况。
表1所示为自装卸式垃圾车的材料参数，将简化后的垃圾车模型导入到有限元分析软件ANSYS Workbench中。
进行建模时，为了减小建模、有限元分析的工作量，避免小的结构划分网格时产生大量的有限元单元而造成整体网格质量的下降，进而影响结构的分析精度，需对结构进行简化，将结构中的小圆孔、倒角、螺栓孔等去除[3]。
3 典型工况强度分析该型号高位举升自装卸式垃圾车可以装载2 290 kg垃圾，提料臂最大举升重量为250 kg，刮板满载工作时受到的最大压力为6 34907 N。
垃圾车进行装料和卸料时的9种典型工况如表2所示。
31 工况一强度分析对有限元模型施加约束，根据垃圾车的实际工作情况，将垃圾车车架两侧支腿处和车架部分底面添加Fixed Support，在垃圾车内部施加垂直向下的均布载荷22 900 N[4]，如图1所示。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
摘要高位自卸汽车是专用自卸汽车一种，高位自卸汽车主要用于运输散装并可以散堆的货物（如沙、土、以及农作物等），还可用于运输成件的货物，主要服务于建材厂、矿山、工地等。
高位自卸汽车主要装备有车厢举升和倾卸机构，使用方便，运输效率高，具有高度机动性和卸货机械化的特点。
文中一开始阐述了高位自卸汽车改装设计的目的和意义、发展状况以及应用前景。
接着分析论证了一种装载质量为5t的高位自卸汽车的总体设计方案，进行了其举升机构、倾卸机构和后厢门开合机构等主要机构的方案分析和选择、运动分析、动力学分析以及强度和刚度的计算校核；并对其主要构件进行了ANSYS10.0建模和静力学分析。
另外，文中还简单介绍了液压系统的设计计算方法和过程。
最后对改装完成后的高位自卸汽车进行了必要的动力性、燃油经济性和稳定性等主要整车性能的计算分析，计算结果表明整车性能满足要求。
关键词：改装设计；高位自卸汽车；剪式举升机构；有限元；静力学分析ABSTRACTHigh-order dump truck is one of special-purpose dump truck, it mainly be used to transport those goods which can be scattered such as sandstone, soil and some crops, and also be used to transport unit goods, severing for tectonic grounds, mines, workshop. High-order dump truck have carriage rise and dump organization to lift to equip mainly, easy to use, it is with high efficiency to transport, the mechanized characteristic that have high mobility and unload.First,it talking about the purpose and meaning of this design aout the High-order dump truck.And then, analytical argument a kind of lading quality for the high with 5ts High-order dump truck of total design,about the sport and motive analytical of it,s lifting and revolving.At last, regard high-order dump truck as the research object, analyse software ANSYS10.0 with the finite element , has set up finite element model to the principal organ of the high-order dump truck, carry on statics characteristic analyse to model.Moreover,in brief introduced the method and calculation process of the design that the liquid press system in the text. Finally carry on necessary of the calculation of the main whole car of the functions such as motive, the fuel economy and stability etc.Then the result expresses that the car function satisfy designing request.Keyword:Refiting design; High-order dump truck;The shear type of lifting; Finite element; Statics analysis目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 研究本课题的目的和意义 (1)1.2 高位自卸汽车定义、组成、功用 (1)1.3 国内外高位自卸汽车的发展概况 (4)1.4 高位自卸汽车发展方向与前景 (5)1.5 本次设计的主要内容 (5)第2章高位自卸汽车设计计算 (7)2.1 基本尺寸参数的确定 (7)2.2 质量参数的确定 (7)2.2.1额定装载质量m e (7)2.2.2整车整备质量m0 (7)2.2.3总质量m a (8)2.3 高位自卸汽车底盘的选择 (8)2.3.1底盘型号的选定 (9)2.4 本章小结 (10)第3章高位自卸汽车结构方案分析 (12)3.1 高位自卸汽车的举升机构的设计与分析 (12)3.1.1 双缸直推式举升机构 (13)3.1.2 L型举升机构 (14)3.1.3平行四边形举升机构 (15)3.1.4人字形举升机构 (15)3.1.5单级剪式举升机构 (16)3.1.6多级剪式举升机构 (18)3.1.7举升机构的方案的选定 (18)3.2 高位自卸汽车倾卸机构的设计与分析 (19)3.2.1 单缸直推式倾卸机构 (20)3.2.2 杠杆平衡式倾卸机构 (20)3.2.3油缸前推连杆组合式倾卸机构 (21)3.2.4前推杠杆组合式倾卸机构 (21)3.2.5油缸后推连杆组合式倾卸机构 (21)3.2.6 油缸后推杠杆组合式倾卸机构 (22)3.2.7 油缸浮动连杆式倾卸机构 (22)3.2.8 俯冲式杆系倾卸机构 (23)3.2.9Y形倾卸机构 (23)3.2.10倾卸机构方案的选定 (24)3.3 车厢后拦板开合机构的设计与分析 (24)3.3.1 自转开合机构 (24)3.3.2 滑块式开合机构 (25)3.3.3连杆式开合机构 (25)3.3.4杠杆式开合机构 (26)3.3.5后厢门机构方案的选定 (26)3.4 车厢未落报警机构的设计与分析 (26)3.5 车厢锁止机构的设计与分析 (27)3.6 举升锁止机构的设计与分析 (28)3.7 总体机构设计方案的确定 (28)3.8 本章小结 (28)第4章高位举升机构的设计计算 (30)4.1 高位举升机构的运动分析 (30)4.2 高位举升机构的动力分析 (32)4.3 高位举升机构参数的确定 (34)4.3.1基本几何尺寸的确定 (34)4.3.2举升液压缸推力T及行程S的确定 (34)4.4 高位举升机构的校核 (35)4.4.1各铰接点的受力分析 (35)4.4.2各铰接点销的选择与校核 (38)4.4.3油缸作用处杆件尺寸的确定与校核 ·······························错误！未定义书签。
4.4.4剪叉臂的校核 ······································································错误！未定义书签。
4.4.5托架的校核···········································································错误！未定义书签。
4.5 本章小结 ·············································································错误！未定义书签。