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随车起重运输车车架连接优化设计与强度分析

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械行 业人才 培养 的力 度 ，不断增 强高职 人 才 的创新 能力 ；二要
切削速度 Ｖ（ ｍ ／ ｍ ｉ ｎ ）
图１ 刀片前角与切削变形 曲线关 系
更好 的韧性 。 因此 ， 可 以通过调整钴含量来满足特定切削加工 的
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求 完成工作 流程 。因 疆
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要求 ， 无论是韧性还是耐磨性 的， 效果俱佳 。
通过一系列 的工艺优化举措 ， 采取均匀设计试验法对优化后 的钝化工艺进行检验 ， 硬质合金刀具的钝化试验在 Ｈ Ｊ 一 ３ ０ ０五轴 数控机床进行后 ，并采取随机抽取样本数据 的方式进行测试 ， 通 过对刀具钝化圆弧半径的预测与实际钝化得 出的数值 比较 ， 误差
力得 到相 应缓 解相 当关键 。分析 随车起重运输车车架连接优化 问题 ， 提 出相应优化措施。
关键 词 ： 随车起重运输车 ； 车架 ； 优化
中图分类号 ： Ｕ ４ ６ ９ ． ６ 文献标识码 ： Ｂ
ＤＯＩ ： １ ０ ． １ ６ ６ ２ １ ￣ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ｌ Ｏ ０ １ — ０ ５ ９ ９ ． ２ ０ １ ７ ． １ ２ Ｄ ． ７ ４
间需求 ， 整车组合后高度 、 底盘 的抗弯 曲甚至有时出现 的抗扭强
度问题 、 桥荷 的载荷分布等。 作为车辆改装的厂商而言 ， 必须要对
发生改变。因此 ， 增强起重运输车的整体运输效率十分重要 。 １ 随车运输起重机车架荷载分析
１ ． Ｉ 荷载的组合
吊车厂以及底盘厂提出的参考因素进行全方位的考虑。
背景下 ，一要提 升操
作 人 员 的专 业技 能 ，
严 格按照 钝化工艺 要
为 刀 具 钝 化 质 量 的关 高 等院校要加 大对机
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好， 速度快 ， 不 限于刀片形状等优点。同时还可积极优化刀具 的 基体 ， 如将硬质合 金刀具材料 的钴含量提高 ６ ％～ １ ２ ％， 可以获得
值 ≤５ ％， 说明工艺优化可行 。通过相关实验结果显示 ， 钝化前 的
刀片平均粗糙度 为 Ｒ ａ ＝ ４ ． ６ ， 而钝化后 的刀片 Ｒ ａ － ０ ． ５ ， 可见采取此 种钝化工艺有效提高 了刀具的表面质量 ， 延长了使用寿命。
参 考 文 献
［ １ ］ 胡 国强 ， 甘志雄 ， 等． 金属切削刀具刃磨 与管理 ［ Ｍ］ ． 北京 ： 机械工业
随车起重运输车车架连接优化 设计 与强度分析
６ ５ ４ ３ ２
李
玲， 管文 生， 张 振
０ ６ ２ ５ ５ ０ ）
（ 河北渤海石 油装备专 用车有限公 司， 河北任丘
摘
要： 随车 起 重 运输 车 车 架的 优 化 设 计 十 分 重要 ， 但 在 实 际 的优 化 设 计 中依 旧会 面 临 诸 多 问题 。采 用 多种 不 同方 式 让起 重车 的压
１ ． ２ 基础应力 的分析
在进行 基础应力 的控制时 ，需要对主要技术参数进行全面
分析。一般 ， 随车起重机主要有 ４个参数 。
在进行负荷的组合分析 中，其随车起重机的整体结构也会
发生逐步性 的变化。在组合应力 的控制中， 需要对． 随车 吊整车改
（ １ ） 随车起重机的 吊钩在满足额定起重量的前提下 ， 其 中心 到回转中心的水平距离 。 这可能决定整个起重机的工作范 围。 同 时， 在不 同的参数变化中 ， 整体参数体系也能逐步发生改变 。最 终使得基础应力 的整体应用效率得到全 面性提升 。 （ ２ ） 应力计算 。 随车起重运输车计算载荷也可称为作用在起 重机上的外 载荷 ， 主要有风载荷 、 偏摆载荷 、 各类 动载荷 、 起升载
打磨 的一个过程 ， 将刃 口逐步钝化 到需要 的幅度 。 具有钝化效果
［ ２ ］ 蔡长韬 ， 基 于硬 质合金 的刀具钝化 工艺分析与研究 ［ Ｄ ］ ． 成都 ： 西 华大学 ， ２ ０ １ ４ ． ［ ３ ］ 赵峰 ， 张 国政． 热处理工艺在模具制造过程中的应用 ［ Ｊ ］ ＿ 热加工工
艺， ２ ０ １ ３ （ ２ ） ： ５ － ６ ．
术和新工艺 。例如 ，喷砂钝化是喷砂和钝化相结合 的一种新工 艺 ，利用压缩空气产 生的负压将磨料喷射到工件表面形成物理
荷、 起 重 机 的 自重 载荷 等 。
装原则进行分析 。地盘的选取是随车起重机 中开发最 主要 的环 节， 希尔博的随车起重机相较于其他起重机而言 ， 有很多种完善 的机种 ， 随车起重机并不是适合所有 的汽车底盘 ， 随车起重机的 产品开发条件是选择合适 的汽车底盘再加上适当吨位 的起重机 匹配。 随车起重机的吨位与地盘的选择也存在很多密不可分的关 系， 在一个汽车底盘上安装随车 吊装 ， 都会使得汽车的尺寸 、 轴荷
０ 引言
分布 、 重量等发生一定 的变化 ， 需要对方案的可行 性进行 重新 的 计算。 对 于整车选用有以下几个基本改装原则 ： 安装 的稳定性 、 空
为了能够使得随车起重运输 的整体效率得到相应的提升 ， 一
般情况下 ，需要利用车架整体性质的变化进行多方面设计分析 ， 整体的设计强度也会逐步减小 。另外 ， 随车员的质量意识 ， 能够认真对待钝化工艺操作 ， 避免出 现人为失误现象 。 刀具钝化工艺有其严格的要求 ， 任何细微的失 误都会影响刀具 的使用质量及寿命 ，因此操作人员要树立严格
的质量与安全意识 ， 避免 出现非技术性问题 。 ４ 积极加强刀具钝化新技术的应 用 随着刀具钝化工艺 的发展 ，各行业也在积极应用各种新技

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车辆结构强度设计与分析

车辆结构强度设计与分析

2）垂直动载荷计算方法 • 作用在转向架零、部件上的垂直动载荷Pst是由于车辆运行中
轮轨之间的冲击和簧上振动所引起的，按照《铁道车辆强度
规范》中方法计算，即 Pdy K dy Pst
对于具有二系弹簧装置的装箱架，其构架等零、部件处于摇枕弹簧和轴箱弹簧之 间，它既不属于簧上部的零件，也不属于簧下部的零件，其Kdy需根据摇枕及轴箱弹 簧的静挠度采用线性插值法，
K dy
(K dyx
K dys )
f st 2 f st1 f st 2
K dys
第二节 轨道车辆工作载荷
二、作用在轨道车辆走行机构上的载荷 （一）轨道车辆的转向架的基本载荷
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
K dy
(K dyx
K dys )
f st 2 f st1 f st 2
K dys
• 式中 Kdyx、Kdys —— 分别为簧下部分和簧上部分零件的垂 直动载荷系数。可按式（8-1）计算。
• c — 系数，簧上部分（包括摇枕）取值为0.427，
簧下部分（轮对除外）取值为
0.569；
• d —系数，货车取值为1.65，客车取值为3.0。
第二节 轨道车辆工作载荷
一、作用在车体上的载荷
（一）铁道与城市轨道车辆的车体载荷
3. 纵向力 • 当列车起动、变速、制动和调车作业时，在机车与车辆之间
站立人数。 • 货车载重按标记载重，沿地板面积均布。
第二节 轨道车辆工作载荷
一、作用在车体上的载荷
（一）铁道与城市轨道车辆的车体载荷
• 铁路客车载重 旅客、乘务人员的重量等，旅客及行李重量按 车辆容纳人数算。
• 铁道车辆强度规范规定，座车容纳人数分两种考虑： • 长途客车，按座位总数+50%超员计算，每一旅客及行李质量之
车架有限元强度分析及轻量化设计

车架有限元强度分析及轻量化设计

图1㊀车架截面参数longjunhua@㊂Automobile Parts 2021.020852021.02 Automobile Parts086图2㊀车架受力简化示意T 2处力矩平衡原理,计算出支反力T 1T 1=[F 1k (k /2-n )+F 2w (m -w /2-v )]/m (2式中:T 1为前桥中心处对车架的支反力,N ;T 2为中后桥中心处对车架的支反力,N ;F 1为底盘簧上质量在车架上的均布载荷,N /m ;F 2为装在车架上的分布载荷,N /m ;y 为上装质心位置,m ㊂根据平衡方程,得出L 处的截面弯矩和剪力分别为:M =F 1(L +s )2/2+F 2(L -v )2/2-F 1L(3Q =F 1(L +s )+F 2(L -v )-T 1(4当剪力Q =0时,M 出现极值M 0;当支反力R 1㊁R 处M 亦出现拐点M 1,M 2㊂最大弯矩M max 取三者之间的最大值,考虑实际使用条件和安全系数,最大弯矩M max 取2倍静载荷条件㊂故单根纵梁断面的最大弯曲应力为:δmax =2M maxW XɤσS (5式中:σS 为材料的屈服强度㊂根据式(1)和式(5)来初步确定车架的截面尺寸㊂2㊀车架有限元模型的建立根据上述确定的车架截面利用Catia 软件进行车架总体设计,完成设计后通过有限元仿真软件Hyperworks 进行车架总体强度分析㊂图3㊀车架有限元模型3㊀车架强度分析结果3.1㊀载荷与边界重卡牵引车车架在行驶过程中主要承受4种工况,分别是弯曲工况㊁转向工况㊁制动工况㊁扭转工况,这4种工况施加载荷见表1,边界条件见表2㊂表1㊀4种工况下载荷情况㊀弯曲工况/g转向工况/g制动工况/g扭转工况/gx 00-0.70y0-0.200z-2.5-1-1-1注:x 表示前进方向,y 表示转弯方向,z 表示垂直地面方向㊂Automobile Parts 2021.02087图4㊀弯曲工况车架应力云图图5㊀转向工况车架应力云图图6㊀制动工况车架应力云图图7㊀扭转工况车架应力云图4种工况下最大应力见表3㊂表3㊀4种工况下最大应力㊀弯曲工况转向工况制动工况扭转工况最大应力/MPa 344.8324.7285310最大应力位置第二横梁附近,油箱连接处第二横梁附近,油箱连接处第二横梁附近,油箱连接处第四横梁附近,悬置安装处由表3可知,车架纵梁和横梁材料为B510L ,材料的屈服强度355MPa [1],以上4种工况最大应力334.8MPa ,小于材料的屈服强度,满足强度评判要求㊂4　轻量化设计根据应力云图,对车架受力不大的地方进行轻量化设计㊂具体措施为:将第三横梁处下连接板厚度10mm 改为8mm ,纵梁上连接板厚度8mm 改为6mm ,左右位置各两次,如图8所示㊂2021.02 Automobile Parts088图8㊀车架轻量化位置车架减重后应力云图如图9 图12所示㊂图9㊀减重后弯曲工况车架应力云图图10㊀减重后转向工况车架应力云图图11㊀减重后制动工况车架应力云图图12㊀减重后扭转工况车架应力云图可以看出,车架减重后与减重前4种工况下,车架承受的最大应力相当,满足强度要求㊂车架共减轻15.4kg ,4种工况下最大应力见表4㊂表4㊀4种工况下最大应力kg㊀原质量改后质量共减重横梁下连接板7.9ˑ2 6.3ˑ2纵梁上连接板24.4ˑ218.3ˑ215.4结论文中首先通过理论公式对车架纵梁截面进行选择按此截面设计完成车架总成后,通过有限元仿真分析对车架总成进行实际道路上各种工况下的强度分析㊂根据应力结果,提出了横梁和纵梁连接板的减轻方案,结果显示,减重后和减重前应力相当,满足强度要求㊂通过对车架的有限元分析,前期设计之初可以大大缩短时间,提高产品准确率㊂参考文献:[1]邓祖平,王良模,彭曙兮,等.基于HyperWorks 的某轻型卡车车架有限元分析及结构改进[J].机械设计与制造,2012(5):84-86.DENG Z P,WANG L M,PENG S X,et al.Finite element analysis and structure improvement on a light-duty truck frame based on hy-per works[J].Machinery Design &Manufacture,2012(5):84-86.[2]黄黎,段智方,庞建中.重型半挂牵引车车架结构的有限元分析[C]//第三届中国CAE 工程分析技术年会论文集,2007.[3]张建,戚永爱,唐文献,等.基于有限元法的某卡车车架优化设计[J].机械设计与制造,2012(5):48-50.ZHANG J,QI Y A,TANG W X,et al.Optimal design of some truck frame based on FEA [J].Machinery Design &Manufacture,2012(5):48-50.[4]景俊鸿,邵刚.中㊁重卡车架轻量化设计[J].合肥工业大学学报(自然科学版),2009,32(Z1):14-17.JING J H,SHAO G.Lightweight design of the middle and heavy truck s frame[J].Journal of Hefei University of Technology(Natural Science Edition),2009,32(Z1):14-17.。

随车起重运输车车架连接优化设计与强度分析

随车起重运输车车架连接优化设计与强度分析

随车起重运输车车架连接优化设计与强度分析1. 引言1.1 研究背景随车起重运输车是用于装载、运输、卸载重型货物的专用车辆，其车架连接结构的设计直接影响着车辆的运行安全和效率。

当前随车起重运输车车架连接存在的问题主要包括连接件易损坏、连接结构不稳定等，这些问题不仅增加了维护成本，还可能导致车辆失效，严重危及行车安全。

为了解决这些问题，对随车起重运输车车架连接进行优化设计和强度分析显得尤为重要。

通过对车架连接原理的深入研究，可以找到最适合该类型车辆的连接设计方法。

结合车架的强度分析模型，可以有效预测连接部位的受力情况，进而指导优化设计的方向。

本研究旨在针对随车起重运输车车架连接问题，探讨优化设计和强度分析的关系，为改善车辆的运行性能提供理论支持和技术指导。

通过对现有连接结构的改进和强度分析结果的验证，将为未来设计工作提供重要参考，推动随车起重运输车车架连接技术的发展和应用。

【研究背景完】1.2 研究目的本研究的目的是通过对随车起重运输车车架连接的优化设计和强度分析，提高车辆的稳定性和安全性。

随车起重运输车在运输和起重过程中面临着各种复杂的工况和力学应力，车架连接的设计质量直接影响着车辆的整体性能。

通过研究不同的连接设计原理和优化方法，可以有效提升车架连接的承载能力和耐久性，减少车辆在使用过程中出现的故障和事故几率。

通过对车架强度分析模型的建立和结果分析，可以深入了解车架在不同工况下的受力情况，为车辆设计和制造提供科学依据。

通过本研究，可以为随车起重运输车的设计和生产提供更有效的参考和指导，推动行业技术水平的提升，满足市场对安全、稳定和高效运输工具的需求。

1.3 研究意义随车起重运输车是工程机械领域中常见的一种设备，其车架连接设计对整车的稳定性和安全性至关重要。

随着现代技术的发展，车架连接优化设计与强度分析成为了当前研究的热点之一。

本研究旨在通过对车架连接的深入分析和优化设计，提高车架的整体强度和耐久性，进一步提升随车起重运输车的运输效率和安全性。

探讨汽车副车架强度模态分析及结构优化

探讨汽车副车架强度模态分析及结构优化

探讨汽车副车架强度模态分析及结构优化1. 引言1.1 研究背景汽车副车架是汽车重要的结构部件之一，承担着支撑车身、吸收冲击力、传递动力等重要功能。

随着汽车的发展，人们对汽车副车架的要求也越来越高，希望能够在保证结构强度的前提下减轻重量，提高燃油效率和安全性。

现有汽车副车架结构往往存在过多的冗余部分和设计缺陷，导致结构重量过大、强度不足等问题。

对汽车副车架进行强度模态分析和结构优化显得尤为重要。

通过分析副车架在不同工况下的受力特点和振动模态，可以发现潜在的弱点和瓶颈，从而有针对性地进行结构优化，提高其整体性能。

基于以上背景，本文将针对汽车副车架的强度模态分析和结构优化展开研究，旨在为汽车工程领域提供更有效的设计方案和优化策略，促进汽车轻量化、高效化的发展。

1.2 研究意义汽车副车架是汽车重要的结构部件之一，其负责支撑整车重量并承载各种动态载荷。

对汽车副车架进行强度模态分析和结构优化是非常重要的，具有以下几个方面的研究意义：汽车副车架的强度模态分析可以帮助工程师了解其在不同工况下的受力情况，从而预测可能存在的强度问题，为设计提供参考和改进方向。

通过分析副车架的振动模态，可以确定其固有频率和形态，进而评估结构的动力性能和耐久性。

结构优化可以有效地降低副车架的重量，提高结构的刚度和强度，降低振动和噪音，进而改善车辆的行驶性能和安全性。

通过优化设计，可以有效地降低生产成本和能源消耗，提高汽车整体的竞争力。

研究汽车副车架强度模态分析及结构优化还可以推动汽车工程技术的进步和创新，促进汽车制造业的可持续发展。

通过优化设计，可以提高汽车的整体性能和环保性能，满足不断提升的市场需求和法规标准。

对汽车副车架进行强度模态分析和结构优化具有重要的意义和价值。

1.3 研究目的研究目的是为了深入探讨汽车副车架的强度和振动特性，为设计和优化提供理论支持和技术指导。

具体包括以下几个方面的目标：1. 分析副车架的承载能力和抗疲劳性能，找出存在的弱点和瓶颈，为提高车辆整体结构的稳定性和安全性提供依据。