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装载机车架结构优化设计
- 2020-05-23-

  研究人员用 ANSYS对轮式装载机车架进行了应力分析,根据分析结果确定了副车架的应力危险区域,并对其结构进行优化改进,增加加强板、增加横梁受力面积等,整体提高了副车架的强度和稳定性结构,优化后的副车架经过有限元分析,验证其满足了副车架的强度要求并改良了应力的分布。

  一、结构优化:

  根据副车架的变形与应力分布特点对副车架结构进行局部优化改进以改良应力分布特点及降低较大应力。结构优化后的主要改进有:

  (1)将联接板与垫板合成一个零件在该零件中闫有让位给后桥的切口这样可以取消联接板与垫板之间的焊缝从而解决了联接板与垫板间的焊缝开裂问题。

  (2)增加加强板此加强板将联接板、横梁和底板连接到一起从整体上提高了装载机车架的强度。加强板的外形尺寸不宜过大否则副车架摆动到较大角度时会与后车架发生干涉。

  (3)加大横梁底部受力较大的断面面积将尺寸60mm增加到75mm。

  二、副车架载荷及边界约束:

  优化后的副车架载荷求解模型共划分为9310个单元、19822个节点,该工况约束为副车架固定驱动桥的平面在两个副车架铰接销处施加载荷。

  三、分析及求解:

  经过结构优化后再次进行有限元分析得到了优化后的装载机车架应力分布云图,从中可以看到副车架的应力分布有很大改良,较大应力降低到110.1MPa,达到了结构优化的预期效果。

装载机车架