20吨地下运矿卡车研究

发布时间：2020-05-24 05:52

【摘要】：基于国内卡车吨位的限制以及公司的生产需要,根据市场需求,设计了载重量为20吨的地下自卸式运矿卡车。本设计以降低车高,降低自重,增加载重为原则,继承目前现有车型的优点,减少存在的缺陷。力争零件标准化、部件通用化、产品系列化。本运矿卡车车架结构更加简单,料斗斗容增加,车高降低,加工更加方便。主要研究内容如下:介绍了20吨地下运矿卡车国内外发展现状及发展趋势。根据实际工况选择了合适的发动机、变矩器、变速箱、传动轴和驱动桥等。以YJ375型号变矩器为例,简单介绍了液力变矩器的改进结构和工作原理。设计了合理的铰接部分,最终设计上铰接是紧铰接,下铰接是浮动铰接。紧铰接将前后车架连接成刚体,防止上下窜动,浮动铰接既避免了铰接部分的过定位,又能起到一定的缓冲作用。除了轴承、轴承端盖以及销轴这几个零件,其他零件在上下铰接中都实现了通用,方便更换,减少了加工难度。对20吨地下运矿卡车进行了受力分析,分为匀速行驶、满载受冲击和制动三种不同的工况,依次对后车架、摆动架、回转支承、前车架进行分析,计算出了受力的大小,并为有限元分析提供准备。在Soildworks软件中将运矿卡车的车架模型进行了去倒角、圆角处理并省略非承重、不重要零件,然后前后车架依次导入到ANSYS Workbench中。依次进行了材料添加、网格划分、载荷与约束添加等步骤,最终得出了有限元分析结果。为了提高可靠性,首先将车架上板加厚到20mm,在举升钢管与后车架的接触处焊接三角形加强筋,并加厚车架侧板。其次,后车车的上铰接板、后车架底板也可以适当加厚。前车架的最大应力在前桥安装板的两侧,在安全范围内。为避免运矿卡车发生共振,对前后车架的模型进行模态分析。得到十阶固有频率及振型。根据结果与三种外界激振频率进行比较,提出了改进措施。将后车架左右两块侧板由16mm加厚到20mm,底部焊接加强板,内侧焊接加强筋。后车架前铰接板加厚到50mm,前车架上盖板加厚到16mm~20mm,回转支承安装板改为40mm。最后做出总结与对未来的发展期望。
【图文】：

运矿,三维模型

——结构的阻尼矩阵； ——结构的总体刚度矩阵；未知量的不同，有限元法可分为位移法、力法和混合法三类算法，其中位普遍，几乎所有著名的大型有限元软件都使用位移法[16]。文研究内容1）介绍 20 吨地下运矿卡车的传动系统，对动力传动元件进行校核。2）设计安全可靠的铰接部件。3）利用 SolidWorks 软件设计整车的三维模型如图 1-1 所示，以低矮轻便，增加载重为原则，在设计出初始结构后，从后车架开始着重改进，采用法简化车架结构，降低加工难度，减轻质量，提高斗容。对整车进行受力再将完善后的模型导入到 ANSYS Workbench 软件中，建立成有限元模型后车架分不同的工况进行受力分析，根据结果对车架进行改进，，提高安全。

运矿,分体式,液力变矩器

图 2-1 运矿卡车分体式传动系统图图 2-2 运矿卡车单体式传动系统图目前越来越多工程机械设备采用一体化液力变矩器，可以节约安装空间，利架结构的紧凑，发动机安装可以后移，更接近车架的重心，但是单体液力变矩高度增加，在一定程度上不利于车架的稳定。分体式液力变矩器也存在同样的，输出轴未能提高发动机输出高度，安装重心过高。本运矿卡车为了降低发动安装重心，采取了两种方案，对于一体化液力变矩器，在发动机飞轮上安装提
【学位授予单位】：烟台大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TD52

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