某腹举自卸车举升系统的优化设计

摘要：文章阐述了某腹举自卸车举升系统的优化设计，通过系列尺寸参数的调整，系统工作压力大为降低，使得油缸、拉臂受力、系统工作压力及车厢结构所能允许的尺寸参数之间达到了一个较好的平衡点，为提高产品可靠性提供了理论支撑。

关键词：腹举自卸车；举升系统；尺寸参数

中图分类号：U463 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）11-0048-02

某腹举自卸车举升系统优化设计是对原方案的补充和完善。通过系列尺寸参数的调整，系统工作压力大为降低，使得油缸、拉臂受力、系统工作压力及车厢结构所能允许的尺寸参数之间达到了一个较好的平衡点。

1 尺寸参数调整

某腹举自卸车举升系统原方案尺寸参数见图1，尺寸参数调整后见图2。

1.三角臂总成；2.拉臂；3.油缸

2 运动及受力分析

2.1 载荷分析

尺寸参数调整后，应用Pro/E及自卸车举升机构分析系统软件对如图3所示模型进行了运动和受力分析，系统工作压力大为降低，使得油缸、拉臂受力、系统工作压力及车厢结构所能允许的尺寸参数之间达到了一个较好的平衡点。如图4、图5、图6、图7所示。其中，图4、图5计算载荷为30t，图6、图7计算载荷为40t。计算载荷为30t时，最高油压为13.11MPa，液压缸最大压力为51t，拉臂最大拉力为71t。计算载荷为40t时，最高油压为17.48.11 MPa，液压缸最大压力为67t，拉臂最大拉力为94t。

2.2 拉臂受力分析

优化设计后， 拉臂受力有所增大，需对其重新校核强度， 拉臂结构如图8所示。图8所示拉臂在厢体举升过程中受拉力作用，在举升载荷为40t时，拉臂所受最大拉力为91t，单根拉臂受力为45.5t，则计算出拉臂最大应力为180MPa。拉臂材料设计采用16Mn，根据GB1591-79，在材料厚度在26～36范围时，其σs=32 MPa，则拉臂的安全系数约为1.78，拉臂设计是安全的。

3 对比分析

3.1 优化前后的分析比较

优化设计后，与原方案比较，除拉臂受力有所增加外，各零部件受力状态均有较大改善，如表1所示。

3.2 零部件的影响

优化设计后，对下列零部件需重新设计（原库存零部件无法利用）：三角臂及三角臂总成；油缸下支座；油缸上支座；左右连接板；固定座。

4 结语

通过前述优化设计，改善了自卸车举升机构的受力状况，使各机构的受力环境，运动状态得到可靠保证，从而提高产品质量，提高产品使用的安全性、可靠性，使腹举式自卸车产品质量得到控制，为提高产品可靠性提供了理论支撑。

参考文献

[1]江帆，罗伟富，李海铭.Pro/ENGINER综合应用实力分析[M].北京：清华大学出版社，2010.

[2]葛正浩，杨芙莲.Pro/E机构设计与运动仿真实例教程[M].北京：化学工业出版社，2007.

作者简介：张华（1973—），贵州航天特种车有限责任公司副总工程师，高级工程师，硕士。

（责任编辑：秦逊玉）