某腹舉自卸車舉升系統(tǒng)的優(yōu)化設計

摘要：文章闡述了某腹舉自卸車舉升系統(tǒng)的優(yōu)化設計，通過系列尺寸參數的調整，系統(tǒng)工作壓力大為降低，使得油缸、拉臂受力、系統(tǒng)工作壓力及車廂結構所能允許的尺寸參數之間達到了一個較好的平衡點，為提高產品可靠性提供了理論支撐。

關鍵詞：腹舉自卸車；舉升系統(tǒng)；尺寸參數

中圖分類號：U463 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）11-0048-02

某腹舉自卸車舉升系統(tǒng)優(yōu)化設計是對原方案的補充和完善。通過系列尺寸參數的調整，系統(tǒng)工作壓力大為降低，使得油缸、拉臂受力、系統(tǒng)工作壓力及車廂結構所能允許的尺寸參數之間達到了一個較好的平衡點。

1 尺寸參數調整

某腹舉自卸車舉升系統(tǒng)原方案尺寸參數見圖1，尺寸參數調整后見圖2。

1.三角臂總成；2.拉臂；3.油缸

2 運動及受力分析

2.1 載荷分析

尺寸參數調整后，應用Pro/E及自卸車舉升機構分析系統(tǒng)軟件對如圖3所示模型進行了運動和受力分析，系統(tǒng)工作壓力大為降低，使得油缸、拉臂受力、系統(tǒng)工作壓力及車廂結構所能允許的尺寸參數之間達到了一個較好的平衡點。如圖4、圖5、圖6、圖7所示。其中，圖4、圖5計算載荷為30t，圖6、圖7計算載荷為40t。計算載荷為30t時，最高油壓為13.11MPa，液壓缸最大壓力為51t，拉臂最大拉力為71t。計算載荷為40t時，最高油壓為17.48.11 MPa，液壓缸最大壓力為67t，拉臂最大拉力為94t。

2.2 拉臂受力分析

優(yōu)化設計后， 拉臂受力有所增大，需對其重新校核強度， 拉臂結構如圖8所示。圖8所示拉臂在廂體舉升過程中受拉力作用，在舉升載荷為40t時，拉臂所受最大拉力為91t，單根拉臂受力為45.5t，則計算出拉臂最大應力為180MPa。拉臂材料設計采用16Mn，根據GB1591-79，在材料厚度在26～36范圍時，其σs=32 MPa，則拉臂的安全系數約為1.78，拉臂設計是安全的。

3 對比分析

3.1 優(yōu)化前后的分析比較

優(yōu)化設計后，與原方案比較，除拉臂受力有所增加外，各零部件受力狀態(tài)均有較大改善，如表1所示。

3.2 零部件的影響

優(yōu)化設計后，對下列零部件需重新設計（原庫存零部件無法利用）：三角臂及三角臂總成；油缸下支座；油缸上支座；左右連接板；固定座。

4 結語

通過前述優(yōu)化設計，改善了自卸車舉升機構的受力狀況，使各機構的受力環(huán)境，運動狀態(tài)得到可靠保證，從而提高產品質量，提高產品使用的安全性、可靠性，使腹舉式自卸車產品質量得到控制，為提高產品可靠性提供了理論支撐。

參考文獻

[1]江帆，羅偉富，李海銘.Pro/ENGINER綜合應用實力分析[M].北京：清華大學出版社，2010.

[2]葛正浩，楊芙蓮.Pro/E機構設計與運動仿真實例教程[M].北京：化學工業(yè)出版社，2007.

作者簡介：張華（1973—），貴州航天特種車有限責任公司副總工程師，高級工程師，碩士。

（責任編輯：秦遜玉）