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1、光轮压路机车架有限元分析及结构改进设计第5卷第4期2007年10月中国:r=程机械CHI,Y%SEJOURNAIOFCONSTRUCTION～IACHINERYVo1.5NO.40Ct.2007光轮压路机车架有限元分析及结构改进设计韩军,陈高杰,何绍华,崔人伟2,蒋瑞年,陈国兵(1.总装工程兵科研一所,江苏无锡214035;2.总装工程兵科研二所,北京100093)摘要:针对光轮压路机车架结构的轻量化问题,分析了车架在行驶,转向和摆动3种典型工况下的受力问题,对前,后车架分别组合成了8种边界条件和载荷工况,对压路机车架的有限元模型进行了静强度分析,在此基础上对车架
2、进行了优化分析计算,车架结构减少了31%的质量,并对车架的局部结构提出了有效的改进措施,设计出合理的车架结构.关键词:光轮压路机;车架;轻量化;有限元分析中图分类号:TH114;O342文献标识码:A文章编号:1672—5581(2007)04—0409—05Finiteelementanalysisandstructuralredesignforsmooth.wheeledroller'sframeHANJun,CHENGao-jie,HEShao-hua,CUIRen—zaei,JIANGRui-nian,CHENCruo-bing(1.TheFirstEng
3、ineersScientificResearchInstituteoftheGeneralArmamentsDepartment,Wuxi214035,China;2.TheSecondEngineersScientificResearchInstituteoftheGeneralArmamentsDepartment,Beijing100093,China)Abstract:Pertainingtotheframeweightlighteningofsmooth—wheeledrollers,theframestressisanalyzedun—dersucht
4、ypicalworkingconditionsasrunning,turningandjigging.Then,eightcombinationsofboundaryandloadingconditionsareproposedregardingfrontandrearframes,respectively.Afterwards,thestaticstrengthanalysisisconductedusingafiniteelementmodel(FEM).Basedonthestructuraloptimization,thetotalframeweighti
5、sreducedby31percent.Finally,somemetricsarepostulatedtoeffectivelyimproveframestruc—turedesign.Keywords:smooth—wheeledroller;frame;weightlightening;finite—elementanalysis静光轮压路机采用铰接车架转向机构,传动系统为双驱动轮,两车架之间采用十字铰接架,该铰接架同时起到两车架铰接转向及相对摆动作用.压路机车架作为压路机的主要结构件,一方面用于支撑并保护传动系统的传动轴,减速器及半轴等部件,与滚轮一起支撑
6、车架及其上的重量,另一方面,固定前后驱动轮的轴向相对位置.由于压路机在作业和行驶时,由滚轮传来的路面反作用力和力矩,直接作用于车架,影响着整机的性能,因此,要求车架应有足够的强度,刚度,其可靠性不仅关系到整车的性能,而且关系到整机的安全性.传统的车架设计往往采用类比方法或经验设计方法,在现有的产品基础上加以改造,一般经过不断的试制一试验一再试制一再试验过程,并且为了安全起见,都要加大安全系数,使得产品生产周期长,成本高,而且生产出来的产品往往显得过于笨重;在经验设计法中,一般采用组合梁的刚强度理论对车架结构进行简化计算,不可避免地造成部分结构强度不合理的现象.目前
7、,有限元技术已成为车架结构分析领域中最为方便,准确的工具1j.有限元法已在车辆的车架的断裂分析_7J,车架分析与优化l3』强度分析』中作者简介:韩军(1966一),男,高级工程师,工学博:仁E.maiI:hanjun2002@msn.corn41O中国工程机械第5卷得到了应用.本文针对江阴某工程机械厂生产的光轮压路机的车架的轻量化问题,对压路机车架的几种典型工况进行了计算分析,对前后车架分别组合了8种边界条件和载荷工况,对前后车架的实体模型,利用有限单元法对压路机车架进行静态强度分析,在原车架的基础上进行了优化分析和轻量化处理,并提出了车架局部结构的改进措施.1车
8、架典型工况
