基于虚拟样机的自装卸车拉臂机构优化设计研究

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1、分类号U469.4单位代码10618密级公开学号2120043004硕士学位论文基于虚拟样机的自装卸车拉臂机构优化设计研究研究生姓名：梁洪汉导师姓名及职称：李伟教授申请学位类别工学硕士学位授予单位重庆交通大学_一级学科名称机械工程论文提交日期2015年4月25日二级学科名称机械设计及理论论文答辩日期2015年6月7日2015年6月5日ResearchontheoptimizationdesignofLiftingMechanismofDumpTruck’sHook-liftStructureBasedonVirtualPrototypeADissertationSubmittedfor

2、theDegreeofMasterCandidate：LiangHonghanSupervisor：Prof.LiWeiChongqingJiaotongUniversity,Chongqing,China重庆交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研巧工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：年月日；日期如占＾／。重庆交通大学学位论

3、文版权使用授枚书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆交通大学可将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本人学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并进行信息服务（包括但不限于汇编、复制、发行、信息网络传播等），同时本人保留在其他媒体发表论文的权利。学位论文作者签名：：指导教师签名曰期併月曰曰期：年《月／疋０；Ｗ／ｔｎ■国■■■■■■瞧■■

4、■■瞧■■■■■■■？■■■？瞧国麵■■■■■■酵■■■■■？■圓■＊■■■■■■■■■■咖■■■■■■麵■■■！■■？＜■■？■■■？？■■■■■＞■■？■本人同意将本学位论文提交至中国学术期刊（化盘版）电子杂志社ＣＮＫＩ系列数据库中全文发布，并按《中国优秀博硕±学位论文全文数据库出版章程》规定旱受相关权益。学位论文倘签心指导教臟名：曰期；Ｗ牌Ｍｌ曰曰期：如拘ｆｅ月片曰ｊ摘要CAD和CAE技术已经给汽车行业带来了翻天覆地的变化。虚拟样机技术结合了许多最新的科技和方法，使得汽车产品成本降低、研发周期减少、企业效率提高，因此汽车企业纷纷引入先进的虚拟样机

5、技术，以增加企业的竞争力。最近几年，由于城市化进程的加快，生活垃圾日益增多，对自卸式垃圾车的需求也随着增加，但我国对自卸式垃圾车的研究落后于国外，因此基于我国自卸式垃圾车研发的实际情况，以虚拟样机技术为基础，对自卸式垃圾车进行设计研究，具有重要的意义。本文以垃圾车拉臂机构为研究对象，利用计算机技术，对拉臂机构进行设计及优化。本文由以下几部分组成：首先介绍了自卸式垃圾车的重要装置——拉臂机构，具体分析了拉臂机构的工作过程即装箱、卸箱和卸货，并详细阐述了拉臂机构的种类，通过对比分析，选用钩臂摆动式拉臂机构作为研究对象，利用三维建模软件UG对钩臂摆动式拉臂机构进行三维建模。然后把UG中装配好

6、的三维模型导入到ADAMS中进行多体动力学分析，通过运动学分析表明在装箱、卸箱和卸货过程中没有发生运动干涉、突变和不平稳等现象，根据动力学分析得出了油缸和关键部件铰接点的受力曲线图，作为强度分析的参考依据。最后根据动力学分析结果利用有限元法进行强度分析，得出应力应变分布情况，结果表明拉臂机构各个零部件的强度和刚度小于材料屈服极限，拉臂机构满足强度设计要求；通过有限元分析发现原来的吊钩臂受力不合理，利用Hypermesh自带的拓扑优化软件对吊钩臂进行拓扑优化，然后对优化后的吊钩臂进行强度分析，结果显示：新的吊钩臂受力分布更加合理，并且使其质量从的原来的200kg下降到180kg，减少了1

7、0%，对吊钩臂实现了轻量化设计。本文利用虚拟样机技术对拉臂机构进行优化设计研究，改进了拉臂机构的参数，提高了垃圾车的性能，对垃圾车制造企业在改进产品性能方面提供了参考依据，对企业在初始的产品研发阶段以及整个的研发周期都有积极的作用。关键词：拉臂式垃圾车；拉臂机构；虚拟样机；仿真；优化IABSTRACTCADandCAEtechnologyhasbroughtchangesinturntheworldupsidedownfortheautomot