垃圾车拉臂系统仿真的分析和结构优化设计

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1、河北工业大学硕士学位论文垃圾车拉臂系统的仿真分析与结构优化设计摘要随着我国经济建设的稳步前进和计算机技术的迅速发展，先进的设计方法及制造技术的应用越来越广泛。拉臂式垃圾车产品设计与制造也需要紧随发展趋势，不断应用新技术对其进行创新设计，以提高企业的生产力，缩短产品的设计周期，减少上市时间，降低成本，提高企业产品的竞争力。拉臂式垃圾车由汽车底盘、垃圾车厢及拉臂系统等组成。本课题采用三维建模软件Pro/Engineer与动态仿真软件ADAMS相结合的方法对设计的垃圾车拉臂系统进行了三维建模、动力学仿真分析与结构优化设计。然后再采用有限

2、元分析软件对优化后的拉臂系统进行了刚度与强度校核。为了获得拉臂系统动力学特性，为结构优化设计提供依据，首先对设计的垃圾车拉臂系统进行了动力学仿真分析，得到了液压缸推力及重要铰接点的受力曲线。然后对各个铰接点进行敏感度分析，将敏感度高的铰接点进行参数化，得到了拉臂系统优化模型。对结构优化后的拉臂系统进行仿真分析的结果显示，液压缸推力及重要铰接点的最大受力都得到了很大程度的改善。钩臂液压缸推力的最大值从优化前的9.8377E+005N减小到优化后的4.5281E+005N，减小幅度达到53.97%；倾卸液压缸推力从优化前的2.5834

3、E+005N减小到优化后的1.2803E+005N，减小幅度达到50.44%。依据优化模型的仿真分析结果，利用有限元分析软件对拉臂系统的5种实际工况进行了有限元分析，得到了各工况应力较大的危险点。结果显示优化后的拉臂系统在各个工况下的最大结构应力都在材料许可应力范围内，满足实用要求。为进一步提高拉臂式垃圾车工作的可靠性，根据拉臂系统应力分布的特点给出了改进意见，并对改进后的拉臂系统再次进行了5种工况下的有限元分析，为样车的制造奠定了基础。关键词:垃圾车，拉臂系统，建模，仿真，优化设计，有限元分析i垃圾车拉臂系统的仿真分析与结构优化

4、设计THESIMULATIONANDOPTIMIZATIONOFSTRUCTURALDESIGNABOUTTHEDRAGGINGARMSYSTEMOFTHEDIRT-WAGONABSTRACTWiththesteadyprogressofthemoderneconomicconstructionandtherapiddevelopmentofcomputertechnology,moreandmoremodernadvanceddesignandmanufacturetechnologyisusedinmanufacturing.

5、Asabranchofengineeringmachine,Thedirt-wagonisclosetothedevelopmenttendencyofdesignandmanufactureindustry,usesnewtechnologyforproductionconstantly,improvestheproductivityofthefactories,increasesengineeringproductivityofenterprise,shortensthedesignperiodictimeofdesigner

6、,decreasesthemarkettimeandcost,raisesthecompetitivepowerforproductsoffactories.Thisdirt-wagon’sstructureiscompositionoftheautomobilechassisandgarbageinsideandpullsarm,andotherstructuralcomponents.Withtheexcellentthree-dimensionalmodelingsoftwarePro/Engineeranddynamics

7、imulationsoftwareADAMS,thispaperhadathree-dimensionalmodelingandstructuraloptimizationdesignaboutthedirt-wagon.Afterthestructuraloptimization,themaximumstressesofhydrauliccylindersandimportantarticulatedpointhavebeengreatlyimproved.Hookarmhydrauliccylinderstooptimizet

8、hemaximumvaluefromthepre-9.84E+005Noptimizedtoreduce4.53E+005N,toreducetheratereached53.97percent.Theoutpouringofhydrauliccy