8吨无轨胶轮车的设计与前后车架的有限元分析

摘要

无轨胶轮车是一种重要的煤矿井下辅助运输设备，它从根本上解决了传统辅助运输方式效率低、安全性差、费用高等缺点，为实现我国煤炭现代化，建设高效、高产煤矿给予了强有力的运输保证。我国的煤矿对无轨胶轮车应用比较晚，至今只有少数几个现代化大型煤矿采用了一些无轨胶轮车在实际生产中应用，并且无轨胶轮车生产研制单位较少，远远不能满足我国煤炭生产的大量需求。本文通过对现有无轨胶轮车的考察，结合目前市场的需求，研制一种方便、可靠的8吨无轨胶轮车车型，该产品能够更好的适应矿井下复杂的路面，以及巷道空间上的限制。
　　本文根据工作条件和要求提出了新的整车总体设计方案和设计目标，根据设计方案和设计目标，对整车质量参数、尺寸参数和动力学进行计算，然后确定出防爆柴油机功率值、最小传动比值和最大传动比值，根据计算结果对传动系统中各个零部件选型;对整车性能进行计算，包括最高速度、最大爬坡度、加速性能、最小转弯半径、制动距离，将这些参数与设计目标对比，验证是否达到设计要求;绘制8吨无轨胶轮车的装配草图，确定防爆柴油机在前车架的位置，以及传动系统在整车中的布置，并对前后车架进行了设计，作出车架的三维模型;将建立的车架三维模型导入ANSYS Workbench中，建立有限元模型，施加载荷和约束，对车辆在满载弯曲工况、满载启动工况、满载制动工况、满载转弯工况和满载爬坡工况进行了静力学分析，最后分析车架的前十阶固有频率和振型。本文中8吨无轨胶轮车前后车架采用铰接式连接，转弯半径小;后车可横向摆动，能保证四轮同时着地;同时对无轨胶轮车车架进行了静力学分析和模态分析。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景和课题的提出

1．2 研究目的与意义

1．3 国内外无轨胶轮车研究现状

1．4 本文主要研究内容

2 8吨无轨胶轮车的方案设计

2．1 方案设计原则

2．2 布置型式

2．3 设计目标与要求

2．4 本章小结

3 8吨无轨胶轮车的总体设计

3．1 整车质量参数计算

3．2 整车主要尺寸参数的计算

3．3 8吨无轨胶轮车动力学计算

3．4 关键零部件的选择

3．5 主要传动零部件的强度校核

3．6 本章小结

4 8吨无轨胶轮车整车性能计算

4．1 整车动力性计算

4．2 最小转弯半径的计算

4．3 制动距离的计算

4．4 整车性能与设计目标对比

4．5 本章小结

5 8吨无轨胶轮车总布置设计

5．1 总布置草图的绘制

5．2 主要总成布置

5．3 车架的设计及布置

5．4 本章小结

6 8吨无轨胶轮车前后车架的有限元分析

6．1 有限元理论基础及软件介绍

6．2 8吨无轨胶轮车前后车架的有限元模型的建立

6．3 8吨无轨胶轮车前后车架的静力学分析

6．4 8吨无轨胶轮车前后车架的模态分析

6．5 本章小结

7 总结与展望

7．1 总结

7．2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间从事科学研究及发表论文情况