清障车工作机构的优化设计研究

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1、分类号：TH213.6密级：UDC：629.3编号：15-085201-49M河北工业大学硕士学位论文清障车工作机构的优化设计研究论文作者：贾俊祥学生类别：全日制专业学位类别：工程硕士领域名称：机械工程指导教师：王金刚职称：教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyForTheMasterDegreeofMechanicalEngineeringSTUDYONOPTIMIZATIONDESIGNOFWORKINGMECHANISMOFWRECKER

2、byJiaJunxiangSupervisor:Prof.WangJingangApril2015原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：日期：2015.4.25关于学位论文版权使用授权的说明本人完全了解河北工

3、业大学关于收集、保存、使用学位论文的以下规定：学校有权采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流；学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：日期：2015.4.25导师签名：日期：2015.4.25摘要清障车是一种装备有清障救援作业设备，能够起吊和托牵故障或事故车辆，迅速离开事故现场以保障道路通畅的专用车辆。随着我国公路里

4、程和汽车保有量的持续增长，对清障车的救援需求也在快速增加，为应对日益复杂的路况和恶劣的作业条件，清障车也在朝着重型化、多功能化和智能化的趋势发展。首先对清障车在国内外的发展状况进行了介绍，总结了其未来的发展趋势，将清障车进行分类，并对各类清障车的特点进行了详细说明。以设计开发的HPD5250TQZ型清障车为研究对象，列出了其主要的组成结构，结合三轴汽车的轴荷计算方法，在考虑轮胎和悬架弹性的前提下对该型清障车的轴荷进行了计算。利用UG对上装结构进行了三维建模，采用Hypermesh建立了吊臂和托架的有限元模型。

5、结合吊臂和托架的实际受力情况分别确定了危险工况并加载，对其结构进行了静力学有限元分析计算，得出各工况下吊臂和托架的应力云图和位移云图，并对计算结果进行了细致的分析，找出了应力集中区域并给出了改进意见。此外，对吊臂和托架结构进行了模态分析计算，得出了两者在各工况下的固有频率和振型，对吊臂和托架在受到吊重摆动激励频率、路面激励频率和发动机激励频率下的响应特性进行了研究。最后，采用基于有限元法的尺寸优化技术，对托架的目标板进行了参数化建模和优化，以质量为优化目标，优化后托架质量减轻5.23%，优化结果显示，优化后托

6、架的变形量稍微变大，应力分布更加均匀，模态特性得到改善，为该型清障车的定型生产提供了依据。关键词：清障车，吊臂，托架，有限元分析，尺寸优化IABSTRACTWreckerisakindofspecialvehicleswithroadrescueequipmentthatcancraneandtowstoppageoraccidentvehiclesandquicklyleavethesceneoftheaccident.WithChina’shighwaymileageandcarownershipcont

7、inuousgrowth,thedemandforwreckerincreasesrapidly.Inordertocopewithincreasingcomplexroadconditionsandpooroperatingconditions,wreckerdevelopstowardtrendofheavy,multi-functionalandintelligent.Firstly,thedevelopmentofwreckerathomeandabroadisintroduced,andthedev

8、elopmenttrendofwreckerinthefutureissummarized.Thewreckerisclassifiedandeachkindisdescribedindetail.TakenthedesignanddevelopedHPD5250TQZwreckerasresearchobject,themaincomponentsofthistypeofwreckerarelis