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一、25吨汽车起重机伸缩臂架的设计箱型吊臂连接尺寸的确定包含下列的内容：1）吊臂根部铰点位置的确定；2）吊臂各节尺寸的确定；3）变幅油缸铰点的确定。
1、吊臂根部铰点位置的确定基本臂工作长度l0和吊臂最大工作长度l max的确定：由图2.1可知，设l w为工作长度，则有图2.1 三铰点有关尺寸图l w=(H+b)−ℎ−(e0−e1)cosθsinθ式中：H—基本臂的起升高度，H=10.2m。
b—吊钩滑轮组最短距离，取b=1.5m。
外露空间a大一些，得出l i′′=l i+1′′+(c−a)。
此次设计共有4节臂，其最后一节的搭接长度为l5′′使其等于1/5的外伸长度，现在l max和l0已经得出，则吊臂的各节搭接长度和结构长度分别为，l4′′=0.2l l40=1.2ll3′′=0.2l+(c−a)l30=1.2l+(c−a)l2′′=0.2l+2(c−a)l20=1.2l+2(c−a)l10=1.2l+3(c−a)各节臂长度尺寸的验算计算的基本臂工作长度l0必须满足下面的式子，所计算的各节臂的长度值才能满足需要，l0=l10+a(k−1)≥1.2l+(k−1)c不等式左边为10.95m，右边为10.95m，长度满足要求。
最终求得l0=10.95m，l max=34.95m。
以上所用尺寸如下图所示图2.2 结构尺寸图3、变幅液压缸铰点的确定变幅液压缸的铰点如图3.1所示。
变幅液压缸根部铰点（O1）的位置，一般使其落在回转支撑装置的滚道上，从而改变了平台的受力情况。
采用双作用液压缸，其铰点离回转中心的距离f取决于双缸间的距离B，可通过下式算得：图3.1 主臂铰点位置图f=√(D2)2−(B2)2D—起重机底盘直径，D=2m。
B—吊臂宽度，由于回转支撑装置D和吊臂宽度B都与起重能力有关，一般取D=(2.1~2.4)B，这里取D=2.3B。
铰点O在求得ℎ0和e时已经确定即ℎ0=0.84m，e=2.35m，所以认定铰点O已经确定。
25t轴重机车转向架的设计思路
25t轴重机车转向架的设计思路主要包括以下几个方面：
1. 结构设计：机车转向架主要由两个转向架支架和一个承载架构成，其中转向架支架通过铆接或焊接与机车车体连接，承载架则用于承载车轮和转向装置。
在结构设计上，需要考虑转向架的强度和刚度，以及与车体之间的连接方式。
2. 转向装置设计：转向装置是机车转向架的关键部分，它通过转向杆和拉杆系统将操纵力传递给车轮。
设计需考虑传动效率、稳定性和寿命等因素。
同时，还应考虑转向架的转向角度和悬挂装置的设计，以确保机车具有良好的操纵性和稳定性。
3. 车轮设计：机车转向架的车轮需具备足够的承载能力和抗磨损性能。
通常采用钢制车轮，并对其进行适当的硬化处理，以延长使用寿命。
此外，车轮的几何形状和轮面的轮廓也需要根据实际情况进行设计。
4. 悬挂装置设计：机车转向架的悬挂装置主要用于减震和保持车体稳定。
设计时需要考虑悬挂装置的刚度和阻尼特性，以及与车轮和转向架的配合方式。
常用的悬挂装置包括弹簧悬挂、液压悬挂和气动悬挂等。
5. 材料选择：机车转向架的材料选择需要考虑强度、耐疲劳性、耐腐蚀性和成本等因素。
常用的材料包括优质钢材和铝合金等。
同时，还需要做好材料的热处理和表面处理，以提高材料的性能和耐久性。
综上所述，25t轴重机车转向架的设计思路主要包括结构设计、转向装置设计、车轮设计、悬挂装置设计和材料选择等方面。
设计人员需要结合实际应用需求，综合考虑各种因素，确保转向架具有良好的性能和可靠性。
70AUTO TIMEMANUFACTURING AND PROCESS | 制造与工艺铰接式运输车铰接销轴断裂仿真分析以及改进措施周树清1 王力彬21.中铁十一局集团城市轨道工程有限公司 湖北省武汉市 4300002.航天重型工程装备有限公司 湖北省孝感市 430000摘 要： 由于铰接式运输车车架铰接结构，适用于狭窄环境，被广泛应用于井下隧道运输。
车辆在行驶过程中受到来自路面的冲击，导致铰接结构区域断裂问题频发，造成较严重的安全事故。
本文通过力学分析推导出导致铰接销轴断裂的受力情况，接着采用Abaqus 有限元分析软件对铰接销轴的应力情况进行分析，找出销轴断裂的原因，再据此从增加刚度匹配和减小应力集中两方面进行优化改进，最后，通过仿真分析及整车应力应变试验，得到优化后的结构能经受住各种恶劣工况的考验，结构件重量也得到了有效控制。
关键词：铰接式运输车；铰接销轴；断裂；Abaqus；结构优化铰接式运输车是煤矿井下开采等领域所使用的特殊装备，由于工作环境复杂及行驶路况恶劣，铰接式运输车通常承受着来自地面的交变载荷的作用，而这种交变载荷对车架强度影响较大，往往会引起一系列的疲劳强度问题[1]。
由于客户对铰接运输车的可靠性和安全性要求的提高，车辆零部件的强度已成为铰接市运输车产品品质的重要指标。
本文以航天重工研制的铰接式材料运输车为分析对象，如图1所示。
图1 航天重工无轨胶轮铰接式运输车1 问题提出铰接式运输车的铰接机构作为前后车架的连接部位（图2所示），对整车的正常运行起着决定性的作用，除实现整车的转向功能外，还传递地面、前后车体之间冲击、弯矩、扭转等载荷，通过在铰接机构与车架之间设置圆柱型回转轴（图3所示），使前后车体可以绕圆柱中心轴转动，从而降低对车架抗扭能力的要求，增强对恶劣路况的适应性和通过能力，实际运行过程中，铰接机构同时承受着来自地面的冲击、弯矩和扭转等多种交变载荷，是整车受力最为恶劣的部位，很容易发生断裂等问题。
25t吊车支腿地基承载力计算吊车支腿地基承载力计算是为了确定支腿在使用过程中所受到的地基承载能力是否符合要求，从而确保吊车运行的安全稳定。
下面将详细介绍吊车支腿地基承载力计算的相关内容。
吊车支腿地基承载力计算需要考虑以下几个方面：1.地基承载力计算方法：地基承载力计算有多种方法，比较常用的有承载力计算和基础刚度计算两种方法。
前者适用于均匀荷载情况，后者适用于非均匀荷载情况。
在实际计算中，可以结合两种方法进行综合计算。
2.地基土壤参数确定：地基土壤参数是进行地基承载力计算的基础，包括土壤的容重、内摩擦角、剪切强度、压缩系数等参数。
这些参数可以通过土壤试验或参考类似地区的实测数据获取。
3.荷载计算：吊车支腿地基承载力计算需要确定支腿受到的静载荷和动载荷。
静载荷包括支腿及吊装物的自重，动载荷包括吊装物的重力并考虑了吊车在使用过程中的振动和冲击。
4.地基承载力计算公式：根据选定的地基承载力计算方法和荷载计算结果，可以采用相应的地基承载力计算公式。
这些公式可以在相关规范中找到，比如国家标准《工程勘察规范》和《土木工程地基与基础设计规范》等。
需要特别强调的是，吊车支腿地基承载力计算是一个复杂的过程，需要建立合理的计算模型，并根据实际情况进行综合考虑。
因此，在进行地基承载力计算之前，需要进行详细的场地勘察和资料收集，获取准确的参数数据，并结合实际情况进行计算和分析。
此外，为了确保吊车支腿地基承载力的安全性，还应对计算结果进行验证和实测。
如果计算结果符合要求，可以继续使用支腿；如果计算结果不符合要求，需要采取相应的措施，比如增强地基承载力或调整吊车操作方式等，从而确保吊车运行的安全稳定。
总结起来，吊车支腿地基承载力计算是通过确定地基土壤参数、计算荷载、选择计算方法和公式等步骤，来确定吊车支腿所受到的地基承载能力的计算过程。
在实际计算中，需要结合现场实际情况进行综合分析，并进行验证和调整，确保吊车运行的安全稳定。
半挂牵引车车架的强度特性分析摘要：车架是车辆的关键承重结构，各种载荷最终都会传递到车架上。
因此，车架的结构性能直接关系到整车结构性能。
本文以某型半挂牵引车车架设计为例，采用有限元分析法对车架结构强度展开深入分析，提出优化方案并进行仿真验证，结果显示结构优化方案可显著降低车架关键测点的等效应力最大值，实现强化车架结构的目的。
关键词：半挂牵引车；车架；强度分析；有限元分析半挂车是公路运输的重要车型。
欧美等发达国家的公路货运绝大多数由半挂车完成。
而在国内，半挂车是目前第二常见的大型牵引车类型，其车架除了要承受发动机、车架和货物的重量，还要承受车辆行驶过程中产生的各种力和力矩，所以其可靠性不仅与承载能力有关，也关系到车辆的运行安全[1]。
车架出现疲劳裂纹会导致车架断裂等安全问题。
为确保车架结构强度符合要求，需对车架结构强度进行有限元分析，根据分析结果提出结构优化方案。
本文对某型半挂车车架结构强度进行了有限元分析，建立相关有限元分析模型，并利用有限元分析软件对半挂车车架的强度进行了有限元分析，根据分析结果提出车架结构的改进方案并进行验证。
1车架有限元模型建立1.1车架结构某型半挂车车架材料为16MnL，结构为梯形边梁结构，框架外宽876mm，内侧边梁与盖梁采用直径15mm的铆钉牢固连接。
前后梁为槽式结构，第二梁为圆管梁，中梁为铸件，平衡轴梁为背靠背槽式结构，其余梁为上下叶片结构体。
为了增加车架的坚固性和方便挂斗，在车架两侧的轴梁水平处铆接厚8mm的侧角板。
前桥悬架板簧满载垂直刚度为383 N/mm，中、后桥平衡器悬架板簧满载垂直刚度为2285 N/mm。
主成分材料的弹性模量为2.17×105，泊松比为0.30。
图1为优化前的原始车架结构设计。
图1 优化前的原始车架结构设计1.2模型构建改性半挂牵引车车架结构复杂，由大梁、立梁、双梁、平衡器轴、平衡器悬挂支架、前后板簧支架等众多大型部件组成[2]。
底盘结构件强度分析报告一、引言底盘结构件是整个车辆底盘的核心组成部分，其强度状况直接影响着整车的安全性和可靠性。
因此，为了确保底盘结构件的强度充足以应对各种道路条件和外部力的作用，本报告对底盘结构件的强度进行了分析和评估，并提出了相应的改进意见。
二、强度分析方法本次强度分析采用有限元分析方法，通过将底盘结构件建模为三维有限元模型，利用有限元软件进行模拟和计算，得出了各个结构件在不同工况下的应力和变形情况。
三、强度分析结果与评估1.后桥后桥是底盘结构件中的重要组成部分，承担装配在车身后部的发动机和驱动系统的重量。
在正常行驶状态下，后桥的变形和应力集中较小。
经过有限元分析，后桥在各个工况下的应力都在允许范围内，并且变形也较小，符合设计要求。
2.制动器制动器是底盘结构件中的重要安全保障部件，其强度状况直接关系到车辆制动性能。
通过有限元分析，制动器在制动过程中的应力和变形较小，符合设计要求。
但需要对制动器材料的选择进行进一步优化，以提高制动器的耐磨性和耐高温性。
3.摆臂摆臂作为车辆底盘的悬挂系统之一，直接影响到车辆的稳定性和操控性。
通过有限元分析，摆臂在悬挂行驶过程中的应力和变形较小，但由于受到道路不平坦情况下的冲击力影响，部分区域应力较高。
建议增加摆臂的加强筋以提高整体刚度和强度。
4.副车架副车架是底盘结构件中的重要组成部分，承受车身和其他重要部件的重量。
经过有限元分析，副车架在各个工况下的应力都在允许范围内，但存在一些局部应力集中的问题。
建议在局部加强区域进行结构设计优化，以提高整体强度和刚度。
四、改进意见1.后桥：无需改进，符合设计要求。
2.制动器：优化制动器材料选择，提高耐磨性和耐高温性。
3.摆臂：增加摆臂的加强筋，提高整体刚度和强度。
4.副车架：在局部加强区域进行结构设计优化，提高整体强度和刚度。
五、总结通过有限元分析，底盘结构件的强度状况得到了评估和分析。
后桥、制动器、摆臂和副车架都在各个工况下符合设计要求，但仍存在一些改进的空间。
分类号：____________ 密 级：______________ ＵＤＣ：____________ 单位代码：______________
北京科技大学 硕士学位论文
论文题目：25吨铰接式自卸卡车结构强度分析
学 号：_________________________ 作 者：_________________________ 专 业 名 称：_________________________
2007年12月30日
张飞飞
内部 １０００８
车辆工程 S20050078 TD421 北京科技大学硕士学位论文
论文题目： 作者：_________________________
指 导 教 师： 单位： 协助指导教师： 单位： 论文提交日期：2008年 12月 30日 学位授予单位：北 京 科 技 大 学
冯茂林 教授土环学院
25吨铰接式自卸卡车结构强度分析 张飞飞 25吨铰接式自卸卡车结构强度分析 Structure Analysis of AJK-25 UG Dump Truck
研究生姓名：张飞飞 指导教师姓名：冯茂林 北京科技大学土木与环境学院 北京100083，中国
Candidate： master Supervisor： fengmaolin Civil & Environment Engineering School University of Science and Technology Beijing 30 Xueyuan Road，Haidian District Beijing 100083，P.R.CHINA 北京科技大学硕士学位论文
- 1 - 独 创 性 说 明
本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得北京科技大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。
签名：___________ 日期：____________
关于论文使用授权的说明 本人完全了解北京科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。
（保密的论文在解密后应遵循此规定）
签名：___________ 导师签名：___________ 日期：____________ 北京科技大学硕士学位论文
- 2 - 摘 要 本文首先论述了国内外自卸卡车的发展现状，探讨了国内外研究的不足和差距。提出了应用有限元技术对卡车进行结构强度分析。本文主要研究的是北京安期生技术有限公司的AJK-25铰接式自卸卡车的静力分析，为以后动力分析做了基础工作。 首先是利用理论力学知识，对北京安期生技术有限公司的AJK-25铰接式自卸卡车的整车和各个主要部件进行了力学分析，求得了整车以及各个部件的工作阻力。其中比较重要的部件就是后车架和摆动架。所以对后车架的分析更详细，选取了四个工况进行受力分析。为下步的有限元分析提供了有效的数据。 接下来基于有限元结构分析，然后采用ANSYS中的SHELL63壳单元和SOLID45实体单元BEAM4梁单元对研究对象进行模型的建立。再将研究对象的三维模型进行网格划分。为以下的有限元结构分析做准备。 然后就是利用有限元分析软件ANSYS进行结构强度的分析。选取整车，前车架，摆动架的一个工况，后车架的四个典型工况进行强度的分析，得到了相应的应力和变形云图。为研究对象的改进和优化提供了理论依据。 针对车架结构某些局部较严重的应力集中现象，对局部进行了改进设计，有效降低了局部的高应力，使局部结构更为合理，同时，局部结构的改进对车架整体不产生明显影响。 最后是对整车进行了模态分析，得出了卡车在自由振动情况的前6阶自由振动模态。获得了整车的固有频率和相应的振型。为以后的动力学深入分析提供了理论依据。
关键词：自卸卡车整车、车架、有限元、结构分析、模态分析 北京科技大学硕士学位论文
- 3 - Structure Analysis of AJK-25 UG Dump Truck Abstract
This paper summarizes the present reaserch situation in self-discharging truck,discusses the deficiency of this kind reaserch work in domestic vehicles.on the basis of those,an idea of Finite Element Method (FEM) and modern optimization technology to analyze self-discharging truck is presented. The main wok of this paper is static force analysis of machinery.This work is for dynamic analysis of machinery. First,based on the Theoretical Mechanics, Analysis carried out on self-discharging truck and the main structure. Get the results of Working resistance of the vehicle.The main structure is the after frame and articulated system.so the resule of Analysis of the frame after is more details.Selected four cases Working conditions to analysis the after frame.Provided Effective data for Finite Element Analysis. Subsequently, based on the FEM structure analysis, The establishment of a three-dimensional model, with shell63 and solid45 and beam4 of ANSYS.Division the three-dimensional mode,and achieve the divisition grid. Using finite element analysis software ANSYS to do Structural Strength Analysis. Then the strength and stiffness of the frame of the vehicle ,former frame, Articulated system in one cases,and the analysis of the after frame in four cases. The stress and displacement of the frame is calculated under these load cases, the carrying capacity of the frame is then accounted. Because of the high stress concentration in some small areas, the stress of these areas is high as a result, some improvement are made to reduce the high stress, and make the nearby structure are more reasonable, at the mean time, the whole structure is not influenced. The mode analysis of self-discharging truck are calculated, and get the inherent frequency and relevant vibrating status. For in-depth analysis provide the basis for the dynamic.
Key Words：Vehicle frame, FEM, Structure analysis, modal analysis, dynamic analysis 北京科技大学硕士学位论文
- 1 - 目 录 摘 要..................................................................................................................................1 Abstract.....................................................................................................................................3 主要符号及意义......................................................................................................................1 1绪论.......................................................................................................................................1 1.1选题背景和意义........................................................................................................1 1.2研究对象结构简介....................................................................................................2 1.3卡车的分析现状........................................................................................................4 1.3.1国外现状..........................................................................................................4 1.3.2国内现状..........................................................................................................4 1.4论文主要研究内容和研究途径...............................................................................5 1.5小结.............................................................................................................................5 2主要的应用软件的介绍......................................................................................................6 2.1 PROE实体造型工具................................................................................................6 2.2有限元应用软件ANSYS的介绍............................................................................7 2.2.1 CAE简介.........................................................................................................7 2.2.2有限元应用软件ANSYS介绍.....................................................................7 2.3 本章小结.................................................................................................................10 3铰卡工作阻力的研究........................................................................................................11 3.1铰接式自卸卡车整机的工作阻力的求解方法....................................................11 3.1.1铰接式自卸卡车在满载运行的情况下工作阻力的求解方法................11 3.1.2铰接式自卸卡车在满载上坡时候的工作阻力求解方法.........................12 3.2水平路面行驶整机前后车架分开时候的工作阻力求解方法...........................13 3.3后车架工作阻力的求解方法.................................................................................14 3.4前车架工作阻力的求解方法.................................................................................20 3.5摆动架工作阻力的求解方法.................................................................................20 3.6回转支承工作阻力的求解方法.............................................................................21
