一种越野全挂车牵引架的改进设计.pdf

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1、10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.07.031一种越野全挂车牵引架的改进设计聂文福，胡运军（陕西重型汽车有限公司，陕西西安710200）摘要：通过分析全挂车牵引架在越野路工况下的受力，对其进行改进设计，增加缓冲装置和安全冗余结构。对牵引架进行了CAE强度分析、疲劳等效里程台架模拟试验。实车越野路面通过可靠性试验。文章为开发越野挂车牵引系统提供参考依据。关键词：牵引架；缓冲系统；安全冗余；疲劳中图分类号：U462.1文献标识码：A文章编号：1671-7988(2016)07-9

2、9-03Across-countryfulltrailertowingdesignimprovementsNieWenfu,HuYunjun(Shaanxiheavy-dutytruckCo.Ltd.,ShaanxiXi'an710200)Abstract:Byanalyzingandcalculatingtheforceinworkingconditionaboutoff-roadterrain,thedesignoftractionframeisimproving,whichcontainstwon

3、ewdesign:bufferspringsystemandredundantsafetysystem.Sampleproductistrial-producedafterthedesignoftractionframehasbeenCAEanalysis,thenitisinstalledonthetestbenchtoprocessasimulationtest.Finallythetractionframeisarrangedforreliabilitytestandpastatatime.Thi

4、spaperprovidesaneffectivedesignthinkingandreferenceframefordesigningofoff-roadvehicle’stractionframe.Keywords:traction;buffersystem;redundantsafetysystem;fatigueCLCNO.:U462.1DocumentCode:AArticleID:1671-7988(2016)07-99-03角度范围内纵摆、侧摆和横摆，满足GB4781的要求。挂车前引言轴可

5、转向，仅按牵引架仅传递纵向的牵引力和压力计算分析。为提高运输效率和经济性，实现物资的甩挂运输，我公司开发了一种双轴、牵引架杆式、越野全拖挂挂车（以下简称挂车）。该车牵引架原先以GB／T15087校核所需的牵引力图1牵引架总成结构图为基础设计而成，但在越野路面可靠性试验时发生了牵引环表1牵引力安装板断裂的故障，经分析是因在越野路面频繁承受冲击导致疲劳损坏引起。为解决该问题，对牵引架重新进行受力分析和结构改进设计。1、受力分析牵引车总质量m1为22500kg，挂车总质量m2为7500kg，根据GJB1380

6、-92《军用越野汽车机动性要求》的规定，汽牵引环与牵引车的后牵引钩采用钩扣式连接，在一定的车列车所能通过的纵向坡度为40%。主要对汽车列车在爬坡作者简介：聂文福，就职于陕西重型汽车有限公司。时的起步瞬间、起步后加速，以及在水平、下坡和上坡路段2016年第7期聂文福等：一种越野全挂车牵引架的改进设计100时的紧急制动工况进行受力分析，最大牵引力Fdmax=-76293N2.2安全冗余设计（负值说明是压力），计算结果见表1所示。牵引架在挂车中是一个关键部件，失效后挂车会脱离牵引车，带来不可预估的危险。为防范

7、该风险，根据栓、焊连2、牵引架结构改进设计接的特点设计了一套安全冗余装置。其中栓、焊连接三种型[2]式，根据文献中提到，不同的焊缝型式对连接的抗剪承载2.1缓冲设计力影响较大，其破坏型式及设计建议见表2。牵引环除为挂车供行驶提必需的牵引力外，还需承受冲表2击力。冲击力产生的主要原因有两个，一是在行驶过程中制动时因制动不同步导致的纵向冲击。二是在两车挂接时，两者的相对运动造成的冲击。为缓和冲击，在牵引环上增加弹簧缓冲装置，该装置动力学分析主要包含弹簧的预紧力分析和弹性容量分析。结合牵引架的实际使用情况，将

8、其设计为图3所示的结2.1.1预紧力分析构。内侧U形板的侧焊缝作为主连接；外侧连接板的螺栓及弹簧的静预紧力过小会造成冲击频繁，过大则减振作用侧焊缝作为副连接结构，前者失效后继续发挥作用，挂车不不明显，弹簧静预紧力F预应大于挂车在良好路面的牵引力会立即脱离牵引车，实现安全冗余；而内侧U形板的端焊缝Fd，小于最大牵引力的绝对值。因刚度大、变形量小，在超载或非正常工况下，会在侧焊缝、在水平良好路面Fdmin=Ff=m2gf。螺栓失效前提前开裂，提