混凝土搅拌运输车主、副车架的设计
机械工程中混凝土搅拌车结构的设计与优化
机械工程中混凝土搅拌车结构的设计与优化引言混凝土是建筑业中常用的主要原材料之一，而混凝土搅拌车则是将水泥、骨料和水等多种原材料均匀混合的重要设备。
混凝土搅拌车的结构设计和优化对于提高施工效率、降低成本具有重要的意义。
在本文中，我们将探讨机械工程中混凝土搅拌车结构的设计与优化方面的相关问题。
一、传动系统设计混凝土搅拌车的传动系统是其关键性部件之一，主要由发动机、变速器和传动轴等组成。
为了提高传动效率和稳定性，我们需要考虑以下几个方面的设计与优化：1. 发动机选择：应根据混凝土搅拌车的工作负荷和运输距离等因素选用合适的发动机。
高功率、低燃耗的发动机可以提高搅拌车的工作效率，同时节约燃料成本。
2. 变速器设计：合理的变速器设计可以实现混凝土搅拌车的多档位调节，以适应不同的工况需求。
并且，变速器的结构要紧凑、操作灵活，以提高驾驶员的操控舒适性。
二、搅拌装置设计搅拌装置是混凝土搅拌车的核心部件，直接影响混凝土的均匀性和搅拌效率。
为了实现混凝土的均匀搅拌，我们需要考虑以下几个方面的设计与优化：1. 搅拌叶片形状：合理的搅拌叶片形状可以提高混凝土的剪切和混合效果。
较大的叶片面积和合理的布置能够增加混凝土与搅拌叶片之间的接触面积，提高搅拌效率。
2. 搅拌桶结构：合理的搅拌桶结构可以提高混凝土的搅拌均匀性。
较大的搅拌桶容积和适宜的搅拌速度可以减少混凝土的搅拌时间，提高工作效率。
三、悬挂系统设计混凝土搅拌车在运输过程中需要面对复杂的路况，悬挂系统的设计对于车辆的稳定性和驾驶舒适性都起着重要的作用。
为了提高悬挂系统的性能，我们需要考虑以下几个方面的设计与优化：1. 悬挂系统布局：合理的悬挂系统布局可以提高车辆的操控稳定性和通过性能。
采用多联桥式悬挂系统可以增加车辆的承载能力和稳定性。
2. 减震器选择：高性能的减震器能够有效降低车体的颠簸震动，提高驾驶员的乘坐舒适性。
合适的减震器可以根据搅拌车的工作环境和荷载情况进行选择。
混凝土搅拌车结构原理(研究运用)
5
专业应用
进出料结构
3、进出料装置
进出料装置由进料斗、出料斗、主卸料槽、副卸料 槽、支架、
锁紧架等组成。进料斗接受搅拌站混凝土，并传 递给搅拌
筒；出料装置将搅拌筒排出的混凝土传递给泵送 装置。
6
专业应用
进、出料斗示意图
进应用
底盘构造
16
专业应用
底盘构造
1、驾驶室； 2、发动机供油系； 3、车轮及备胎；
4、车架；
5、后桥；
6、后悬架；
7、中桥；
8、传动轴；
9、制动系；
10、电气系统； 11、变速器系统； 12、发动机排气系；
13、离合器系统；14、发动机进气系； 15、前桥；
16、发动机； 17、发动机冷却系； 18、前桥；
托轮示意图：
老
新
10
专业应用
拖轮
滚轮
轴承盖
油封
轴承
11
专业应用
七、供水系统
单向阀
供水系统
气压表
12
专业应用
供水系统
13
专业应用
单向阀
供水系统
减压阀
14
专业应用
搅拌车基本构造
二、搅拌车底盘部分
搅拌车底盘由发动机、底盘、驾驶室、电气设 备，其中底盘又是由传动系、行使系、转向系、 制动系四大系统组成。
操作系统 4、 操作系统
由旋转体、软轴、转轴-摇臂机构及连杆机构组成，主要 控制搅拌筒的转速及旋转方向。 操纵系统示意图：
8
专业应用
减速机(PMB6SP)
液压驱动系统
马达(AA2FM80/61W)
混凝土搅拌车车架优化分析
的连 接件 相连 ，从受 力分 析 上看 ，大部 分搅 拌 车结 构都 是
通 过 在 车 架 上 的 前 后 台 支 撑 来 承 受 搅 拌 简 内 混 凝 土 的 重 量 ，车架 和前 后 台支 撑 的强 度和 刚 度性 能对 车 辆 的安全 性
能 和 使用 寿 命起 着 决 定性 的 作用 。
以 前 ，对 于 车 架 强 度 的 分 析 ，一 般 都 利 用 试 验 来 进 行 。然 而 。试 验会 耗 费大 量的 人 力物 力财 力 。近 年来 ，随 着 有限 元技 术 的发 展 ，利 用有 限元 方 法来 分析 车 架的 强 度 受到 了人 们 的欢迎 。有限 元分 析软 件 众 多 ，其 中Ａｎ ｙ 公 ｓｓ
由 于 混 凝 土 搅 拌 车 主 要 是 将 混 凝 土 从 搅 拌 站 送 往 需 要
的工 地 ，路 况变 化大 ，且 作为 车辆运 输 ，行驶状 态也 经常 发生 变化 。为 了简化 计算 ，将搅 拌车 的行驶 状 态可 以分为 匀 速 行驶 、减 速 行驶 、加 速 行驶 、转 弯 行驶 四种 基 本 状 态 。本文 以这 四种基本 状 态为典 型工 况 ，采取 准静 态的形 式 ，将 加速 度载 荷转换 为 力载荷 施加 ，分析 了原 结构 的应 力分布 情况 。载 荷分析 如 图 ｌ 。 图 ２ 匀速行驶时结构的应 力云图 由图２ 可知 ，匀速 行驶 时 ，应 力较大 的部位主 要是前台 与副 车 架相连 的部 位 、后 台与副车 架相 连 的贴板 部位 以及
簧 和悬 挂 结构 与车 架 的连 接 区域上 施 加边 界条 件 ，约 束此
区域 内节 点的 垂 向和纵 向位移 。 同时 ，为 了避 免 出现 刚体
ｏ 卜Ｑ Ｓ 同 网 ＾ ｉ
混凝土搅拌运输车的操纵系统和通用后支架的改进设计
２ １ 年 ９月 第 ２ ０２ ５期
科 技 视 界
机械与电子
右控制器可 以实现联动 ， 控制器 上只有一根操 纵杆 ， 出端 接 分别通过 连杆机构连接 到变量泵上 ． 通过改变泵上控制柄 的 角度来调节油泵的流量 ， 实现控制罐体转动 的方 向和速度 可 以左 右移 动来 控制 ： 该手柄同时还通过软轴连到发动机 的油 门上 ， 在需要加 大转速时可上下 移动来操纵手 柄 ， 控制此操 纵杆来实现罐体转速的提高 。
图 ３ 后 支 架 与 主 梁 连 接 示 意 图
２ 通 用后 支架 的改进 设计
后支架作为副车架 的一部分 ． 与前支架一起共 同支撑 搅 拌罐作业时的载荷。由于各种底 盘不 同 ， 且各种底盘配置不 同立方的搅拌罐 ， 导致 了后支架 的品种很多 ， 结构很复杂 ， 特
别不便 于管理储备及整体装配 。为此我们开发设计一种新 的
２０ ０． ０ ６， ９
横梁结构 ， 和纵 向的槽盒形成一个 整体 ， 使后支架成 为 了独 立模块 ， 配合加 装定位块 的使用 ， 合在各种不 同底盘上使 适
用， 如下图 ２所示 。该支架采用 ｕ型螺栓 、 连接块 、 压板 与副 梁连接 ， 如下图 ３４所示 。通过校核 与实际生产使用 ， 、 后支架 的这种结构设计安全可靠性 ， 且受 力均匀 ， 于安装 ， 便 ｕ型连 接方式 可以减少焊接变形 和应力集 中对 整体上装 的质量影
［ 责任编辑 ： 王洪泽］
５ 结束 语
改造后 的筛板经过近 １ 月的运转使用表 明，对原煤 ０个
２技 ＳＣＥＯＹＯ ０ 视ＣＥＣＬ Ｎ ０ 界Ｉ＆ＨＯＩ Ｅ ＴＮＧＳ Ｊ Ｉ Ｎ 科 Ｖ Ｉ
一款无副梁搅拌车连接设计方案
10.16638/ki.1671-7988.2019.14.031一款无副梁搅拌车连接设计方案刘成武，赵雷，边泽诚（陕西重型汽车有限公司，陕西西安710200）摘要：为降低混凝土搅拌运输车的整车高度，降低上装的重心位置，文章重点通过分析普通搅拌车的上装结构及其主副车架的连接方式，采用取消副车架设计方案，并对上装前后机架进行优化改进，以满足底盘车架连接的需要。
通过车架的受力分析，对薄弱区域进行加强。
为开发无副梁搅拌车提供一种设计思路。
关键词：搅拌车无副；车架；连接中图分类号：U462 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2019)14-99-03A connection design scheme of a non-beam mixing truckLiu Chengwu, Zhao Lei, Bian Zecheng( Shaanxi Heavy Duty Automobile CO. Ltd, Shaanxi Xi'an 710200 )Abstract: In order to reduce the height of the mixed soil mixing transport vehicle, reduce the position of the center of gravity. This paper mainly analyzes the top structure of the general blender and the connection mode of the main and auxiliary frame, adopts the design scheme of canceling the sub frame, and optimizes the front and rear frame to meet the needs of the chassis frame connection. The weak area is strengthened by the stress analysis of the frame. It provides a design idea for the development of non-beam mixing truck.Keywords: Concrete mixing transporter; Non-beam; connectionCLC NO.: U462 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2019)14-99-03背景随车国民经济的发展，混凝土搅拌运输车的需求越来越多。
基于有限元分析的混凝土泵车副车架优化设计_
混凝土泵车由底盘、臂架部分、底架支腿部分、副车架、泵送单元、液压系统和电气系统组成。
副车架作为承上启下的重要部件，既通过底架承受了来自臂架和支腿传递的作业载荷，又与底盘连接受到了复杂道路形成的行驶载荷。
在泵车的质量事故中，副车架和底架以及副车架和底盘的连接部位会出现板材周边焊缝以及车架母材的开裂现象(见图1)。
所以，准确地模拟副车架的实际工况，对分析失效原因，提升结构件寿命是具有重要意义的。
1 作业工况关于工程机械的副车架分析与优化，此前研究较多的对象是混凝土搅拌车，主要载荷来源于行驶工况[1-2]。
而混凝土泵车作为依靠上装作业的工程机械，其结构件的受力分析主要考虑臂架以及底架支腿所产生的动载和弯矩的影响。
不例外的，关于泵车的副车架结构分析的文献，也多为施加的作业工况下载荷[3]。
本文仍然把作业工况作为泵车副车架受力分析的第一类情形。
泵送工况下，前后支腿完全伸展到位，垂直油缸完全支撑起整机并保持底盘轮胎离地或者不受力，位移边界作用于前后支腿垂直油缸的支撑点上，如图2所示。
臂架完全伸展水平，保持整机处于最大的倾翻弯矩作用下。
根据臂架所处的位置，作业载荷又可分为八种工况，其中工况5正后方属于禁止布料区域予以舍弃，见图3所示。
副车架及底架支腿的有限元CAE模型设置，见表1。
各部件之间的焊接以及装配关系通过单元耦合或者刚性单元连接来模拟，这类前处理细节在相关文献中已有介绍说明[3]，不是本文的重点，不再赘述。
2 行驶工况研究行驶载荷对泵车副车架的影响，首先需建立相应的有限元模型。
由实际工况可知，当前后支腿收缩到位，底盘轮胎着地，需通过梁单元（BEAM188）模拟底盘钢板或者气囊以及车轴，无需建立轮胎模型，位移边界作用于车轴端部。
基于有限元分析的混凝土泵车副车架优化设计Optimized Design for Concrete Pump Truck Frame Based on Finite Element Analysis黄大为1 易 滔2 许 宁2 杨 毅2（1.国家混凝土机械工程技术研究中心，湖南 长沙 410000；2.中联重科股份有限公司，湖南 长沙 410000）摘要：本文在分析混凝土泵车副车架受到常规的作业载荷外，提出了涉及行驶载荷的三种工况。
混凝土搅拌运输车副车架的受力分析及结构优化
劣，满载的罐体（以１２方混凝土为例，罐体总重约为３．０× １０４ｋｇ）通过前后支撑作用在副车架上，底盘纵梁和副车架始终 处于不断地拉伸、扭转、弯曲的复和应力状态下，尤其是罐体 通过后支撑作用在副车架上的弯矩很大，使副车架处于不断地 弯曲—回弹—再弯曲的受力过程。在达到一定的应变次数后， 副车架和底盘纵梁在变形后不能恢复原状，即发生了塑性变 形，最终可能导致疲劳断裂。 ２．２ 改进后的结构
２ 故障分析及改进后的结构
２．１ 故障分析 某型号搅拌车采用８×４底盘，最大装载量为１２方混凝土。
在用户使用不到一年的时间里，由于底盘纵梁和副车架发生塑 性变形，致使罐体同副车架干涉，使该搅拌车无法正常使用。
搅拌罐通过前后支撑作用在副车架上，前后支撑同副梁的 接触面积远小于副梁上表面的表面积，可以近似地认为副车架 所受的力为两点集中力，副车架的这种受力形式在专用车中是 比较独特的。后支撑对副车架力的作用点在后桥中心线的后 部，也就是说以后桥中心线为基准，其后部的底盘纵梁和副车 架属于悬臂状态。一般来说搅拌车在使用过程中的路况比较恶
试验路面为平坦公路和复杂路面。为了真实反映混凝土 搅拌运输车在恶劣工作环境中的受力状态，复杂路面试验选 择在某坦克试验道路上进行，路况极为恶劣，试验数据是很 具有代表性的。 ３．３ 混凝土性质
试验装载的混凝土强度为Ｃ２５，塌落度为１８０～２２０ｍｍ，
图 ４ 搅拌车在复杂路面行驶采集的 ３ 号和 ４ 号测点数据
斜筋为Ｑ３４５钢板对焊而成横截面为矩形的部件， 其横截面表面积为３．２４×１０－３ｍ２。
σ＝ε×Ｅ＝１２０×１０－６×２．０×１０１１＝２．４×１０７（Ｐａ） Ｆ＝Ａ×σ＝３．２４×１０－３×２．４×１０７＝７．８×１０４（Ｎ） 式中： σ——正应力，单位为Ｐａ ε——应变，无量纲 Ｅ ——材料的弹性模量，所用材料为Ｑ３４５，其值 为２．０×１０１１Ｐａ Ａ——斜筋的横截面积，单位为ｍ２ 通过同所选材料（Ｑ３４５）的力学性能指标相比较， 斜筋的应力值远低于材料的许用应力，所以该部件满 足设计要求。 ４．２ 副车架的受力分析 副车架的应力状态为拉伸、扭矩、弯曲的复合应 力。本论文主要比较在结构优化后副车架弯矩的变 化，所以布置的３号测点主要测量该位置处沿副车架长 度方向的应变状态。 ３号测点位于副车架的上表面，通过对它的数据分 析可以计算出副车架在后桥中心线位置处的最大弯 矩。副车架是横截面为１６０×８０×８ｍｍ的矩形管，横截 面对中性轴的惯性矩Ｉｚ＝１．１×１０－５ｍ４。计算过程如下： σ＝ε×Ｅ＝２５０×１０－６×２．０×１０１１＝５．０×１０７（Ｐａ） Ｍ＝σ×Ｉｚ／ｙ＝５．０×１０７×１．１×１０－５／４０×１０－３ ＝ １ ． ４ ×１ ０ ４ （ Ｎ ｍ ） 式中各符号的意义同上文，ｙ代表副梁上表面到中 性轴的距离，单位为ｍ。
利用有限元分析法优化搅拌车副车架
图1 副车架动力学刚柔耦合模型封板与副梁之间焊接斜支撑筋。
前支架和副梁也是采用焊接的方式，如图1所示。
图2 静态弯曲应力分布图图4 二桥与三、四桥（转向桥及平衡桥）对角抬高150 mm应力分布图根据以上图2～4三种工况的应力集中峰值及位置，汇总如表表1 三种情况应力峰值表计算工况Sub1 Sub2 Sub3应力集中区域后支架斜支撑筋与副梁连接局部后支架斜支撑筋与副梁连接局部前支架与副梁连接局部静态应力峰值MPa281.9279.4431.4动态应力峰值MPa422.85419.10647.10材质屈服强度MPa345345345图5 改进后斜支撑结构图6 前支架与副梁采用螺栓连接根据上面三种工况的计算结果可以看出，上装部分在载荷作用下，中间结构和尾部结构出现弯曲变形，并且幅值较大；在后支架斜支撑筋和副梁连接的局部出现幅值较大的应力。
以上只是在静态工况计算结果，并没有动态载荷计算，如果按照动态载荷图7 结构改进后的应力分析质量的目的。
如图5所示。
在原有斜支撑前端再增加一个连接条形钢板，分别焊接在副梁上平面与斜支撑上。
前支架与副梁采用型螺栓连接，如图6所示。
利用有限元软件对其进行应力计算，如图所示，计算结果如表2所示。
4 结论通过表2可以看出，各相应部位应力峰值已经下降，按照动态载荷影响均未超过材料的屈服强度值，所以此优化设计合理，符合大方量搅拌车副车架结构的设计原则。
同时，也说明增加某一部位强度可以不靠增加板厚，加大尺寸来解决，可利用有限元分析手段，加上巧妙的设计同样可以实现分散应力集中，降低应力. All Rights Reserved.。
混凝土搅拌运输车主、副车架的设计
７ ０ ２０ １ ０
摘
要 ：对混凝土搅拌运输车的主 、副车架进行 了定性和定量的 受力分析 ，从 中推导 出主 、副车架的 简化强
度计算方 法和强度校核公式。并以ｓ ２ ４ 喝 Ｄ ６ 混凝土搅拌运输车为例进行 了实例 分析和计 算。 ｘ５ ５ Ｇ Ｍ３４ 关键词 ：混凝土搅拌运输车 车架 如图３ 所示 ；主、副车架为刚性连接 ，即主、副车架挠度
收稿 Ｅ期 ：２ ０ — ６ ０ ｔ ０７０—４ 作者简介 ：何永辉 ，男 ，１ ７ 年 生，工程师 ，从事重型专用汽车的研究工作。 ９２
２０年 月 耋 ！ ０７ ８ 荤 围
维普资讯
近年来 ，随着 国民经济 的持续增 长 ，混凝土 搅拌 运输车 也 得到 了快速发 展 。国产 混凝土搅 拌运输车底盘 由于 价格上 的绝对优势 ，越来越 受到国人 的青睐。本文 以混凝土 搅拌运 输 车的设计为例 ，在总体 设计 中对 主、副车 架的结构 进行 了 全 面的分析 ，从 而得到一种 简化有效 的方法替代 复杂 的理论
性。 ２ 副 车 架 设计
计算 ，使产品设计达到准确和快速 的目的。
１ 主 车 架 的 设计 １１主 车 架 承 载状 况 ．
混凝土搅 拌运输 车副车架 与主车架 的连接一 般采用 刚性
静载荷 是汽车在静 止状态 下 ，悬架 弹簧 以上的载荷 。对 称垂直 动载荷是 汽车在较平 坦道路 上高速行驶 时产生 的 ，其 大小 与垂直振动加 速度有 关 ，还与车 架上静载荷 的大小 和分 布有 关。这种载荷 使车架 产生弯 曲变 形。 当汽车在凸 凹不平 的道路 上行驶时 ，汽车前后 车轮不可 能在 同一平 面 ，斜对 称
ｄｌ ｅ ｌ ｆ ｌ Ｈ
式 中 ： 为 主车架纵 梁危险截 面截面 系数 ； 为主车架
大方量搅拌车底架的结构设计
大方量搅拌车底架的结构设计摘要：介绍了大方量搅拌车副车架结构设计，以及市场反馈的副车架开裂现象，通过对副车架进行受力分析，解决副车架开裂问题。
关键词：混凝土搅拌运输车，副车架，焊缝开裂，底架总成，连接梁Abstract: this paper introduces a generous amount mixer vice frame structure design, and market feedback vice frame cracking phenomenon, through to the vice frame mechanics analysis, solve the vice frame cracking problem.Keywords: concrete mixing truck, vice frame, which leads to welding crack, chassis assembly, connection beam1 前言目前我公司生产的混凝土搅拌运输车含括8—16立方系列化产品，整车主要由底盘和上装两大部分组成。
上装部分主要由底架总成、罐体总成、供水系统、进出料系统、液压系统、爬梯总成和操纵系统组成。
底架总成直接与底盘连接，上装其他总成全部安装在底架总成上，是混凝土搅拌车的重要部件。
罐体总成通过减速机直接安装在底架总成的前后支架上，通过合理设计前后支架高度来达到高变罐体倾角，从而使罐体达到所需的有效容积。
底架总成主要由前支架、后支架、副车架、附件总成和滚轮总成，12立方以上搅拌车底架增加连接梁。
如图1所示。
图1底架总成结构搅拌车罐体在转动过程中，底架总成承受着拉伸、扭转、弯曲的复合应力，应力状态极为复杂和恶劣。
在行驶过程中，底架和底盘纵梁的不断振动，使副车架和底盘纵梁发生弹性弯曲，在达到一定的疲劳次数后，副车架就会在应力集中处出现开裂现象。
可见，有效的减少副车架的应力集中是防止副车架开裂的有效方法。
混凝土泵车臂架系统和转塔结构设计说明
混凝土泵车臂架系统和转塔结构设计说明1. 引言混凝土泵车是一种用于将混凝土从地面输送到建筑物高处的设备。
其核心组成部分是臂架系统和转塔结构。
本文将对混凝土泵车的臂架系统和转塔结构进行设计说明。
2. 臂架系统设计2.1 臂架类型选择混凝土泵车的臂架主要有折叠臂架和伸缩臂架两种类型。
折叠臂架适用于施工范围较小的工地，而伸缩臂架适用于施工范围较大的工地。
根据具体施工需求和成本考虑，选择适合的臂架类型。
2.2 臂架材料选用在臂架设计中，需要考虑材料的强度、重量和耐久性等因素。
常见的臂架材料有高强度钢和铝合金。
针对具体的泵车尺寸和负载要求，选择合适的材料。
2.3 臂架结构设计臂架结构的设计应考虑泵送高度、泵送距离、泵送速度等因素。
通过结构分析和计算，确定臂架结构的合理参数，如臂长、截面形状等。
同时，需进行强度验证和稳定性分析，确保臂架能够承受工作条件下的荷载和力矩。
3. 转塔结构设计3.1 转塔类型选择混凝土泵车的转塔主要有插件式转塔和滚动转塔两种类型。
插件式转塔适用于施工空间有限的情况，而滚动转塔适用于施工空间较大的情况。
根据具体施工需求和场地限制，选择合适的转塔类型。
3.2 转塔材料选用转塔材料的选用应考虑强度、耐用性和轻量化等方面的因素。
常见的转塔材料有钢材和铝合金。
根据具体的泵车尺寸和工作要求，选择合适的材料，并进行结构计算和强度验证。
3.3 转塔结构设计转塔结构的设计应满足转动平稳、承载能力强、安全可靠等要求。
通过结构分析和计算，确定转塔的合理参数，如高度、直径等。
同时，需进行强度验证和稳定性分析，确保转塔能够承受工作条件下的荷载和力矩。
4. 安全考虑在混凝土泵车的臂架系统和转塔结构设计中，安全是重要的考虑因素。
需要对系统进行综合安全评估，包括液压系统、电气系统和结构系统等方面。
确保泵车在工作时的稳定性和可靠性，最大程度地保障操作人员的安全。
5. 结论混凝土泵车的臂架系统和转塔结构设计是保证泵车正常工作的关键因素。
混凝土搅拌运输车副车架的受力分析及结构优化
１ 内 蒙 古 科 技大 学 ．
２ ．包头北方专用机械 有 限责任公 司 内蒙古包头
０ ４ ３ １０ ３
摘
要 ：副车架是搅拌车 的重要部 件 ，其塑性 变形及 断裂是常见的失效形式 。根据 副车架的 实际受力形式 ，设
计 出了一种新的结构 ，并采用 美国ｚ ｎｃ ｏ １６ ８ 便携 式实时状态监测分析 系统和Ｔ ９ ０ 扭矩遥测 系统对 副车 ｏ ｉ ｏ／ ｌＥ Ｂ （ Ｔ ｏ０
Ｅ Ｅ 规的要求 。 ｃ 法 ａ ｄｃ ｌ ｌ ｅ ｅｒ ｔ ｅｄｆ ｒｎ ｌａ Ｃｏｍ ｂｉｉ ｔ ｎ ａｃ ａ ｄｉ ｔ ｏｙｗｉ ｔ ｉｅｅｔｏ ｄ ｕｔ ｎｈ ｈｈ ｆ ｎ ｎｇ ｗｉｈ
．
本文 虽然 以某６ ４ 型 自卸车 为例 ，建立其 三轴 汽车 制 ×重
ｔｅｔ ｔ ｅｕｔ ｎｔｅｔｓ ｔｔ ｂｋｇａｂｔｉｐ ｉ ！ ｈ ｓ ｒｓＩｏ ｔ ｅ ｈ ｅ 七ｅ ｈ ｍｉ ｐ ｉ ａ ｍ ｅ ｅ ｎ ｃａｌ ｓ ｐ ｓ ｉ ｙ ｄ
作昌：志０ ７生助工师现事用车设和发作 者 董明－１年，理程，从专汽的计研工。 简 ２－男 年 介董 ，， ９ ０３ ９ ０ ３ ８
一 一 一 一 一 一 一 … 一 一 一 一 一 一 一 一 一 … … 一 一 … … ～ 一 … … …
！
Ｉ
根据文献［对空载时Ｎ类汽车进行制动力台架试验的规 ［ 王望予． 设计【］ ６ 】 ， ２ ］ 汽车 Ｍ． 北京： 机械工业出版社， ００ ２０． 定 ，从图６ ，该车在空载静态情况下，各桥制动 力平衡 ［ 程军・ 可知 ３ ］ 车辆动力学控制的 模拟［ｌ Ｊ汽车工程， Ｊ
架在 实际使 用过种 中的受力状 态做 了实时监测 ，验证 了设计 的正确性和 可靠性 。
混凝土搅拌运输车副车架结构模态分析
［ １ ］ 李顶根 ， 何保华． 某重型载重车辆振动分析和控制 ［ Ｊ ］ ． 振动．
测试与诊断 ， ２ ０ ０ ８ ， ２ ８ （ ２ ） ： １ ７ ２—１ ７ ４ ．
［ ２ ］ 刘大维 ， 严 天一 ， 董振 国， 等． 自卸汽车 车架模态试验 与分析 ［ Ｊ ］ ． 河南科技大学学报 ： 自然科 学版 ， ２ ０ ０ ７ ， ２ ７ （ ４ ） ： ３ ０—３ ２ ． ［ ３ ］ 周长路 ， 范子杰 ， 陈宗渝 ， 等． 微 型客车 白车身模 态分析 ［ Ｊ ］ ．
Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． ２ ０ ９ ５— ５ ０ ９ Ｘ． ２ ０ １ ５ ． ０ ３ ． ０ ０ ３
混 凝 土 搅 拌 运 输 车 副 车 架 结 构 模 态 分 析
李金伟 ， 朱龙龙 ， 付祥云 ， 刘大维
（ １ ． 青 岛大学 机 电工 程学 院 ， 山东 青 岛 ２ ６ ６ ０ ７ １ ） ２ ６ ６ ０ ３ １ ） （ ２ ． 南 车青 岛 四方机 车车辆股 份有 限公 司 ， 山东 青 岛 ２ ６ ６ １ １ １ ） （ ３ ． 中国重汽 集 团青 岛重 工有 限公 司 ， 山东 青岛
图１ 混 凝 土搅 拌 运 输 车 副 车 架
采用 Ｐ ｒ ｏ ／ Ｅ三 维软件 建立 副车架 实体模 型 ， 将
各个 零部件 以 Ｉ Ｇ Ｅ Ｓ格 式 保存 ， 最后 将 实 体模 型导 入有 限元分 析软 件 Ｈ ｙ ｐ ｅ ｒ Ｍ ｅ ｓ ｈ进 行 网格 划 分 。经
过 前 处 理 之 后 的 副 车 架 有 限 元 模 型 如 图２ 所示 ，
摘要 ： 车架结 构模 态是 影 响车辆 结构 动 态特 性 的主要 因素 ， 采 用有 限元 方 法是 获得 车 架结构 模 态 的简便 有效 的方 法。应 用 Ｈ ｙ ｐ ｅ ｒ Ｍｅ ｓ ｈ有 限元分析 软件 计 算某后 卸 料 混凝 土搅 拌 运输 车 副 车架 结
混凝土搅拌机结构设计
混凝土搅拌机结构设计混凝土搅拌机是建筑行业中一种重要的机械设备，其结构设计对于生产效率和产品质量有着至关重要的影响。
本文将探讨混凝土搅拌机的结构设计。
一、概述混凝土搅拌机的主要功能是将混凝土配方中的各种材料混合均匀，形成可用于建筑施工的混凝土。
这种设备的设计应考虑到混合效率、易用性、耐用性和安全性等多个方面。
二、结构设计1、搅拌筒设计搅拌筒是混凝土搅拌机的核心部件，其设计应考虑到混凝土的物理性质和施工要求。
一般来说，搅拌筒的设计应满足以下几点：（1）具有足够的强度和刚度，能够承受搅拌过程中产生的各种力和力矩。
（2）内部形状设计应考虑到混凝土的流动性和均匀性，避免出现死角或局部混合不均匀的现象。
（3）应设有适当的进料口和出料口，以便于材料的进出。
2、传动系统设计传动系统是混凝土搅拌机的动力来源，其设计应考虑到设备的运行效率和稳定性。
一般来说，传动系统应具有以下特点：（1）能够提供足够的动力，保证混凝土搅拌机的正常运行。
（2）具有较高的传动效率，以减少能源消耗。
（3）具有过载保护功能，以避免设备损坏和安全事故。
3、控制系统设计控制系统是混凝土搅拌机操作的关键部分，其设计应考虑到设备的易用性和可靠性。
一般来说，控制系统应具有以下特点：（1）能够实现远程控制和自动化操作，以提高生产效率。
（2）具有简单明了的操作界面，以便于操作人员使用。
（3）具有故障诊断和报警功能，以便于及时发现和处理问题。
三、材料选择与优化混凝土搅拌机的材料选择与优化对于设备的性能和使用寿命具有重要影响。
一般来说，应选择高质量的材料，如不锈钢和高强度合金钢等，以保证设备的强度和耐用性。
同时，还应考虑材料的加工性和经济性，以实现设备的优化设计。
四、总结混凝土搅拌机的结构设计是保证设备性能和使用寿命的关键因素。
在设计中，应充分考虑设备的混合效率、易用性、耐用性和安全性等多个方面，以实现设备的优化设计。
还应注重材料的选择与优化，以提高设备的性能和使用寿命。
一种搅拌车副车架[实用新型专利]
![一种搅拌车副车架[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/03fb52ea6c85ec3a86c2c5b7.png)
专利名称：一种搅拌车副车架
专利类型：实用新型专利
发明人：刘四涛,张运根,赵富铎,尹素平,庞新涛申请号：CN200520145424.3
申请日：20051129
公开号：CN2889835Y
公开日：
20070418
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种搅拌车副车架，包括两根纵梁和数根横梁，所述的搅拌车副车架的纵梁和横梁均采用具有一定厚度的矩形管材制作；每两根横梁组合成X形结构后再与所述纵梁分别进行四端的固定，该搅拌车副车架与搅拌筒前支架和搅拌筒后支架相联接，具有很高的强度和良好的扭曲性，实现批量生产，并具有良好的工艺性和较高的实用价值。
申请人：中集车辆(集团)有限公司,驻马店中集华骏车辆有限公司
地址：518067 广东省深圳市蛇口港湾大道2号
国籍：CN
代理机构：隆天国际知识产权代理有限公司
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式中：ｘ为截面至车架前端距离。
由此可求得车架纵梁的最大弯矩＾毛一 ３．３．２主、副车架弯矩计算
设车架纵梁在任一截面的弯矩为膨，而在该截面处，主 车架纵梁所受弯矩为Ｍｚ，副车架纵梁所受的弯矩为Ｍ，则有 如下关系式：
Ｍ，Ｍｆ２Ｍ
矽。：｜缸＝Ｍ。｝Ｅ：Ｊ：
Ｄ”ｙｆ ｉｄｘ＝ＭｉｆＥ ｒＪｆ
ｙ■ｙｆ
式中：小乃为主、副车架纵梁的挠度；巨、弓为主、副 车架纵梁材料的弹性模量；Ｚ、Ｚ为主、副车架纵梁的截面惯 性矩；假设主、副车架纵梁的材料基本相似，即巨＝Ｅ，则可
固熏黧薷乒２００７年８月
混凝土搅拌运输车副车架与主车架的连接一般采用刚性 连接。副车架在设计中应考虑自身结构、刚性分布等，要尽 量符合主车架在承载状况下的变形规律，使副车架顺应主车 架的扭曲，达到主、副车架的刚性尽量匹配合理（如图２）。
～Ｅ三三三萼Ｅ＝三三＝孽＝三三＝车兰三三三茸Ｅ耋三兰ｊ啦
图２副车架 ３车架强度校核
在实际使用状况下车架受力比较复杂，在车架初始设计 时，一般对车架强度校核简化为对车架纵梁进行弯曲强度校 核。 ３．１基本假设
中图分类号：Ｕ４６３３２．０２文献标识码：Ａ文章编号：１００４，０２２６（２００７）０８—００３ｌ一０２
混凝士搅拌运输车主、副车架的设计
儡豪辉 陕鼯重型汽车有限公司陕西西安７１０２００
摘要：对混凝土搅拌运输车的主、副车架进行了定性和定量的受力分析，从中推导出主、副车架的简化强 度计算方法和强度校核公式。并以ｓｘ５２５４Ｇ腰ＤＭ３６４混凝土搅拌运输车为例进行了实例分析和计算。 关键词：混凝土搅拌运输车车架纵梁强度
２００７年８月熏黑橐乒圃
完全相同。 ３．２车架受力分析及计算
车架受力分析如图３所示。图中：瓯、Ｇ。，为前、后支架所 承受的有效载质量，由上装平衡条件”１计算可得： Ｇ，， ＝Ｇ：（ｆ÷ｎ ｆ ２）ｆ（ｄ｝２÷ｅ＋ｆ＋ｎ｝２），Ｇ，？＝Ｇ ｊ—Ｇ ｒ＝ Ｅ＠＋∥２）／（别２＋Ｐ呵１十＂／２）；Ｆ，、Ｆ为前、后轴对车架的支反
矩：
坛＝一ＧＺ／（２￡）
坞＝等＋驰刊一学 鸠＝一Ｇ∥／（殂）＋ＦⅨ一以）
０＜ｘ≤口 以＜ｘ≤以＋ｃ
叶“熙ｍ＋ｄ
坞一Ｇ崩咿沪掣 ＾矗＝一Ｇ０ｆ／（２￡）＋，×ｘ一口）一Ｇ“ｘ一以一ｃ一力以十ｃ＋ｄ＜ｘ≤口＋６ ｍ“≤ｍ＋『＿胛
二鱼！坚二垡二！二塑ｙ—ｇ！！竖二堡二垒二塑１２日＋６＋，一ｎ＜ｘ≤三
２Ｌ
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车架纵梁进行弯曲强度校核时，作以下假设：纵梁是支 承在悬架支座上的简支梁；所有作用力均通过车架纵梁断面 的弯曲中心（即纵梁只发生纯弯曲）；空车簧载质量均匀分 布在汽车左、右纵梁上；满载时有效载质量ｅ为集中载荷， 分布如图３所示：主、副车架为刚性连接，即主、副车架挠度
收稿日期：２００７一０６一０４ 作者简介：何永辉，男，１９７２年生，工程师，从事重型专用汽车的研究工作。
近年来，随着国民经济的持续增长，混凝土搅拌运输车 也得到了快速发展。国产混凝土搅拌运输车底盘由于价格上 的绝对优势，越来越受到国人的青睐。本文以混凝土搅拌运 输车的设计为例，在总体设计中对主、副车架的结构进行了 全面的分析，从而得到一种简化有效的方法替代复杂的理论 计算，使产品设计达到准确和快速的目的。 １主车架的设计 １．１主车架承载状况
副车架纵梁强度校核：％＝１３５．ＯＭＰａ＜［％］。 参考文献
【１］刘惟信．汽车设计［Ｍ］．北京：清华大学出版社，２００ｌ ［２】徐达，蒋崇贤．专用汽车结构与设计［Ｍ］．北京理工大学出版
社，１９９８
Ｄｅｓｉｇｎ Ｏｆ Ｍａｉｎ ａｎｄ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ Ｆｒａｍｅ ｏｆ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ Ａｇｉｔａｔｅ Ｌｏｒｒｙ ＨＥ Ｙ０ｎｇ－ｈｕｉ
力，由车架平衡条件计算可得：中［Ｇ∞／２一以）＋瓯∞＋，一／一
挥）加，Ｅ＝［Ｅ∞／２—０＋Ｑ（７斗栉一０］肠；Ｇ为空车簧载质量 取Ｇ＝２ｍ毋／ｅ
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图３车架受力图
３．３弯矩计算
３．３．１车架纵梁弯矩计算
由受力分析和计算结果，可计算每侧车架纵梁各段的弯
求得主、副车架的弯矩８１： Ｍ：＝狮：Ｉｑ：＋Ｊｊ Ｍｆ＝Ｍ】ＪＵ！＋Ｊｊ
３．４强度校核 ３．４．１主车架纵梁强度校核
主车架纵梁最大静弯曲应力： ｏ：＝Ｍ：～ＩＷ＿－Ｍ～Ｊ：｝Ｕ：＋ＪｊＷ： Ｗ：＝２Ｊｊ｝Ｈ： 式中：睨为主车架纵梁危险截面截面系数；丝为主车架 纵梁高度。 主车架纵梁最大动弯曲应力”１： ｏ。产ｎｋｄ ｏ●ｎｋｄＨ：Ｍ—ｆ２ｑ！＋Ｊｆｌ＜ｏ：。 式中：亿为动载系数；ｎ为疲劳系数；％为主车架纵梁材 料弯曲应力。 ３．４．２副车架纵梁强度校核 副车架纵梁最大动弯曲应力：
％＝耳饩。／２∽＋切＜［％］
式中：珥为副车架纵梁高度； 【％］为副车架纵梁材料 许用应力。 ３．４．３强度校核实例
现以某８ ｍ３搅拌罐为例，对ｓｘ５２５４ＧＪＢＤＭ３６４混凝土搅 拌运输车的主、副车架强度校核。
考虑混凝土搅拌车工况，对主车架纵梁强度校核”１，取 屯＝２．５，ｎ＝１．４，计算可得：呸ｄ＝２８７．６ＭＰａ＜％。
ｑｕａｎｔｉｔａｔｉＶｅ ｆｏｒｃｅ ａｎａｌｙｓｉｓ．Ｗｉｔｈ ｍｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｆｏ瑚ｕｌａ ｍｅ
ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ａｒｅ ｄｏｎｅ ｔｏ ｔｈｅ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ａｇｉｔａｔｅ １０ｎ＿ｙ ｏｆ ＳＸ５２５４ＧＪＢＤＭ３６４． Ｋｅｙ ｗｏｒｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ａｇｉｔａｔｅ ｌｏｒｒｙ；ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ｆｒａｍｅ； ｍａｉｎ ｂｅａｍ：ｉｎｔｅｎｓｉｔＶ
静载荷是汽车在静止状态下，悬架弹簧以上的载荷。对 称垂直动载荷是汽车在较平坦道路上高速行驶时产生的，其 大小与垂直振动加速度有关，还与车架上静载荷的大小和分 布有关。这种载荷使车架产生弯曲变形。当汽车在凸凹不平 的道路上行驶时，汽车前后车轮不可能在同一平面，斜对称 动载荷使车架连同车身一起歪斜，其大小程度取决于道路的 不平程度和车架、悬架的刚度大小。这种载荷会使车架产生 扭曲变形。还有其它载荷，汽车制动或加速时使载荷转移， 转弯时会产生侧向惯性力，使安装在车架上不同位置的零部 件产生局部扭曲力。 １－２主车架设计
根据混凝土搅拌运输车承载状况及罐体设计特点，设计 主车架形式如图１所示。
该车架设计特点：车架前端到驾驶室后围做成刚性较强
［二＝二二二二卫［］叁主耄，—十要———燕———耄————：—÷—：———；———塞———＾匠翌
图ｌ主车架
的结构形式，以保证悬架和转向器等操纵的稳定性；考虑后 悬架附近所受弯曲、扭曲作用力最大，纵梁内衬梁内设计加 强Ｌ板，后桥处设计背靠背横梁连接，以保证车架后部足够的 刚性和强度；车架后悬架支承处之前到驾驶室后端面车架横 梁在足够强度下尽量减少，保证该部位具有一定限度的挠曲 性。 ２副车架设计