地下矿用汽车车架的动态特性研究
姓名:徐鸣冲学号:S2课程:车辆动力学学院:机械工程学院
f摘要
车架对地下矿用车整车的安全性、动力性、经济性、舒适性及操控性有着重要的影响,特别是对于用于地下矿山的地下矿用车由于运输巷道比地表道路路况更为复杂,因此地下矿用车车架的刚度与强度对其整车的性能起到了非常重要的作用。本文以某型号地下矿用自卸卡车车架为研究对象,综合运用现代设计方法中的相关理论,利用三维软件SolidWorkS建立了地下矿用自卸卡车车架的有三维实体虚拟样机,进而建立了该车前、后车架和中间铰接架有限元模型和整体车架有限元模型。根据对前后车架模态分析结果,对车辆的振动特性进行较为深入的研究,对影响车架模态性能的车架结构参数进行了优化,优化结果表明车架的各阶频率成功地避开了可能引起共振的频率范围,提高了车架的抗振能力。
关键词:地下矿用车,车架,有限元,模态分析
f第一章绪论
一、地下汽车简介地下汽车是地下无轨采矿的关键设备,它的应用对简化采矿工艺,强化开采和提高采矿生产能力有着至关重要的作用。地下汽车与一般汽车就其功能来看,都是运输货物,但二者在运行经济性上却大不相同。一般汽车是为公路运输而设计的,它的底盘较高,自重大,转弯半径大。由于一般汽车为后轿驱动,容易在井下恶劣的道路状况下产生轮胎打滑现象,因而轮胎磨损加剧,使用寿命短。
二、矿用车车架研究方法车架是汽车的承载基体,不仅承担发动机、底盘和牵引货物的质量,而且还要承受汽车行驶过程中所产生的各种力和力矩。因此,其强度不仅关系到整车能否正常行驶,而且还关系到整车的安全性。对车架设计的要求是在保证足够的强度、刚度和稳定性下,尽可能达到质量轻、形状合理,并最大限度地减缓过渡区的应力集中。近年来,国内外许多学者对车架的有限元分析进行了大量的研究。矿用自卸卡车车架所受的载荷分为静载荷和动载荷两种,对车架的强度计算方法主要有以下三种:1、经典力学法2、经验类比法3、计算机仿真计算
f第二章车架有限元建模
一、车架的要求1、有足够的强度。保证在各种复杂受力的情况下车架不会破坏。要求有足够的疲劳强度,保证汽车大修里程内,不至于有严重的疲劳损伤。2、有足够的弯曲刚度。保证汽车在各种复杂受力的使用条件下,固定在车架上的各总成不至因为变形而早期损坏或失去正常的工作能力。3、有适当的扭转刚度。当汽车行驶于不平路面时,为了保证汽车对路面r