轮胎式龙门吊不同步牵引载荷分析

摘要

随着我国经济的进步和发展，大型铁路桥梁等建筑的建造工程越来越频繁，要运送的材料货物体积越来越庞大，重量越来越重。导致大型运输机械的需求越来越大。其中轮胎式龙门吊由于灵活机动，特别适用于工程建设，在国外已得到普遍使用。与此相对，国内在开始使用的同时也在加紧对轮胎式龙门吊的进一步研究开发工作。 车辆在行驶过程中，会遇到各种各样的工况，如：驱动，制动，及转弯侧偏等等。结合考虑行驶路面和轮胎的具体情况，车辆的左右侧轮很难绝对保持平行，两轮往往处于偏离或者偏向状态。各个车轮的的受力载荷以及运动情况不尽相同，两边的车轮所受的支撑力，牵引力和侧向力也不尽相同。当车辆底盘较低，载荷较小时，产生的力矩较小，造成的影响还可以忽略不计；而当车架较高且载荷吨位较大——例如龙门吊——由于力臂也较大，很可能会产生较大的力矩，不同步牵引和轮胎的偏转导致的轮胎磨损和车架支腿的额外受载再也无法忽略。车架结构受载情况较严峻，甚至可能产生撕裂或者压坏，并且轮胎磨损情况也将变得不容乐观。 车轮、车架、悬架等都是行走系统的主要组成部分。而轮胎是车轮中最重要的组成部件，轮胎的侧偏性能直接关系到行走系统乃至整台车辆的设计成功与否。 结合900t轮胎式龙门吊，重点对轮胎的侧偏性能进行了分析研究。在对轮胎材料的非线性、几何非线性、复合材料特性、橡胶的不可压缩性等诸多复杂因素综合考虑之后，利用大型有限元分析软件MSC.Marc等建立了在动负荷工况下合理的轮胎模型并进行有限元分析，分析结果与实验数据基本一致。重点研究了在正常速度下轮胎的滚动以及侧偏对轮胎所受载荷的影响。 论文采用先进的计算分析方法对龙门吊行走系统的重要部件进行分析，解决了轮胎式龙门吊设计过程中遇到的关键问题，同时也可以对今后相关课题的研究起到一定的促进作用。

目录

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第1章绪论

1.1课题研究的背景、目的和意义

1.2 900吨轮胎式龙门吊主要技术特点

1.3轮胎问题研究综述

1.3.1轮胎的结构

1.3.2轮胎力学模型的发展

1.3.3轮胎路面接触问题的计算方法

1.4主要研究内容

1.4.1轮胎有限元模型的建立及分析

1.4.2行走系统总体结构的分析

第2章轮胎结构分析中的非线性问题

2.1引言

2.2非线性问题的分类

2.2.1轮胎的几何非线性

2.2.2橡胶材料的非线性

2.2.3轮胎的复合材料力学特性

2.2.4轮胎的接触非线性

2.3非线性有限元分析的一般求解方法

2.3.1求解非线性问题方法的方法分类

2.3.2非线性迭代的收敛判据

2.4小结

第3章轮胎性能分析

3.1轮胎建模

3.1.1各向异性材料分析

3.1.2载荷与下沉量和接地面积的关系

3.1.3轮胎刚度分析

3.2轮胎性能分析

3.2.1理想轮胎分析

3.2.2不同步转速轮胎分析

3.2.3轮胎侧偏分析

3.2.4不同步载荷分析

3.3侧向力分析

第4章结论与展望

4.1设计结论

4.2展望

致谢

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果