自卸车副车架轻量化改进设计研究

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1、应用技术企业科技与发展2010年第17期(总第287期)AppliedTechnologYEnterpriseScienceAndTechnology&DevelopmentNO．17，2010(CumulativelyNO．287)自卸车副车架轻量化改进设计研究梁冲，雷燕(中国重汽集团柳州运力专用汽车有限公司，广西柳州545112)AStudyoftheImprovementDesignofSub-frameWeightReductionofSelf-dischargingWagonLIANGChong，LEIYa

2、n(Ia'uzhouYunliAutomobileCo．，Ltd．，ChinaNafonMHeavyDutyTruckGroup，LiuzhouGuangxi545112)【Abstract】Thearticleappliestheinteractivedesigntostudytheimprovementdesignofsub-frameofsef-dischargingwag_on．First，itsetsupoverallgeometricmodelofbothmain-frameandsub-frame，an

3、dappliesfiniteelementsoftwaretoca]cu—lateitsstrengthandstifness．Basedontheresult，thearticleimprovesthepartswherealetoostrongandsomeunreasonablestructuraldesign，andreusesfiniteelementsoftwaretorecalculateandrecheckthestrengthandstifnessaftertheimprove—ment，witht

4、heaimstoimprovethestructurereasonablyandreducetheweight．【Keywords】interactivedesign；finiteelement；sub-frame；weightreduction1前言2．1主副车架计算模型建立和网格划分在建立主副车架整体几何模型时，可对主、副车架分开建优化结构设计是实现车辆轻量化的主要途径。合理的结构模，提高建模速度。分别建好主、副车架模型后，将其平移到改进，不仅可以提高车辆的性能，而且可以降低自重，充分发统一的坐标系下进行组装即可

5、。挥材料的机械性能。采用传统经验设计方法对结构进行改进设主副车架为板壳结构，建立的几何模型如图1所示。采用计，需要设计者具有一定的理论基础和设计经验，以提出合理she1163单元对主体结构划分网格，采用solid45单元对油缸支的改进措施。这种改进设计方法，随着计算机辅助设计的发座划分网格，悬架采用linkl1单元简化。共划分57810个单展，已经落伍。先进的优化设计模式，是采用交互式设计方元，得到55728个节点。法，首先通过理论分析提出改进方案，然后借助现代分析软件，对改进后的结构进行校核分析。这些过程都在计算机

6、上完成，可以大大缩减研发周期，节约研究成本lll。文章采用交互式设计方法，对中国重汽集团柳州运力专用汽车有限公司生产的中顶T式重型自卸车副车架进行改进研究，保证在原有强度、刚度不下降的前提下，重量有所降低。2原副车架强度、刚度计算分析对副车架进行改进设计前，须对原结构强度、刚度状况有清晰了解，以根据结构应力状况提出改进措施。由于副车架通过连接件与底盘主车架紧密连接在一起，共同承载受力，因此对副车架进行有限元分析时，必须采用主、副车架整体建模分囱1主副车架几何模型析，才能真实反映副车架在工作状态下的强度刚度状况。【作者

7、简介】梁冲(1969—)，男，广西宜州人，中国重汽集团柳州运力专用汽车有限公司技术中心高级设计师，工程师，研究方向：重型自卸车设计、重型矿运车底盘设计。132．2计算工况选取工况下强度、刚度分析发现，主副车架在弯扭工况和举升T况根据自卸车的受力状况，主要针对弯曲工况、弯扭工况、下应力集中现象比较明显，这主要是由于模型的简化和局部结举升0。和15。工况进行计算分析，即可反映副车架的强度、构设计不当引起的，可以通过局部修复的方法来改进。刚度(1)弯曲1二况：：模模拟拟车车辆辆正正常常行行驶驶，，主主副副车车架架弯弯曲曲变

8、变形形情情3副Ⅲ车_r架不轻-[I‘量里化改’进方／J案K况。从计算结果可以看到，在弯扭工况下，油缸拉杆支架前端(2)弯扭工况：假设车辆某单个车轮向上抬高一定距离，与副车架纵梁过渡区域(区域3处，见图2)，存在严重的应另外3个车轮仍保持同一平面不变，车架产生弯扭组合变形，力集中现象。这主要是由于油缸拉杆支架对副车架纵梁的加强由此模拟正常行驶时主