★年会论文选登★ 由于工作环境恶劣，矿车车架受到的载荷错综 为车辆刹车时产生的水平惯性力， 、Ｆｄｚ、 。、 复杂，基本可分为静载荷和动载荷两种。静载荷由 车架以上各总成或部件重力及有效负荷和悬架支 撑力组成。动载荷包括车辆运行过程中由于路面 颠簸不平整车在竖直方向产生振动加速度导致的 为地面提供给四桥轮胎的摩擦力，由于液压系统采 用了悬挂油缸联通技术，使１桥与２桥，３桥与４桥 的油缸压力一致，在此可以将四轴线模型简化为两 轴线模型，即将１、２桥受力Ｆ 、Ｆ２简化为在１、２桥 中心点的合力Ｆ ３、４桥受力Ｆ３、Ｆ４简化为在３、４ 桥中心点的合力Ｆ３ ，由力平衡及力矩平衡条件可 计算得到各轴线的悬架支撑力。 Ｆｌ２＋Ｆ３４一Ｇ Ｆｏ＝ａＧ １２竖直方向的变载荷及由刹车、转向操作产生的水平 方向和侧向方向的变载荷组成。利用达朗贝尔原 理，可以将运动过程中产生的惯性载荷以准静态的 方式表示出来，本文将车架载荷计算工况分为了满 载静止工况及满载平地刹车工况进行分析。 四轴线矿车车架受力分析示意图如图２～图３。 ＋ ３４＝Ｆｏ Ｆ１２×Ｌｌ２一Ｆ３４ＸＬ３４＋Ｆｏ×Ｈ Ｆ１一Ｆ２—０．５×Ｆ１２ Ｆ３一Ｆ４—０．５×Ｆ３４ 式中，Ｌ 、Ｌ。 分别为Ｆ ｚ、Ｆ３ 到质心０点的水 平距离，Ｈ为车辆质心高度，口为制动加速度，满载 ｌ ● ｌ Ｉ ｌ！截面１ ：￣ｉｇｉ２ ：截面３： ： 静止时Ｆｏ—Ｆａ１２＝：＝Ｆｏ。 一０。 各截面受到的力矩为： 截面１：Ｍ１一Ｆ１ ＸＬ１一 １×Ｈ １一Ｇ１ ＸＬ。 截面２：Ｍ２一Ｆ１２×Ｌ１２一 ｌ２ ＸＨａ１２一Ｇ×Ｌｏ２一 Ｆ 产 产￣Ｆａ３４ Ｆ１ Ｆ２ Ｆ Ｆ ４ Ｆ４ ｑ１×Ｌｑ１ 截面３：Ｍ３一Ｆ４ ＸＬ４＋Ｆｏ４×Ｈ。４一ｑ３ ＸＬ∞ 截面４：Ｍ４一￣／（Ｆ×Ｌ／－－ｑＸ Ｌｏ） ＋（ ×Ｈｏ） 式中，Ｌ１、Ｌ。、Ｌ１２、Ｌ口１、Ｌ４、Ｌ Ｌ”Ｈａ、Ｈａ１、 。、 图２车架中纵梁受力示意图 为各作用点到截面的力臂长度。 ＾，ｒ ，ｒ 则各截面受到的弯曲应力为： 一 ，Ｍ为截面 受到的力矩，Ｗ为截面抗弯系数。 由各截面受到的力矩计算公式可以看到，中纵 梁各截面上受到的力矩为弯曲力矩，并且上下载荷 作用在截面上的力矩方向为反方向，其截面受到的 力矩相互抵消，合力矩较小，翼梁截面４受到的力矩 为弯曲力矩和扭转力矩的合力矩，值较大，且底板 与左右两侧板焊接区域容易形成应力集中点，为了 图３车架翼梁受力示意图 使翼梁底板应力均匀分布，在底板弯弧处焊接横竖 两道筋板，使应力均匀扩散出去。 从各截面的弯曲力矩计算公式可以看到，可以 通过调节整车质心点的位置、轴距以及作用在２、３、 图中，Ｏ点为整车质心点，Ｇ为整车重量，Ａ点 为车架上除货箱以外各总成或部件的质心点，Ｇ 为 其重量，ｑ 、ｑｚ及ｑｓ为货箱作用在２、３、４轴线的压 力载荷，Ｆ 、Ｆ２、Ｆ。、Ｆ４为四轴线的悬架支撑力，Ｆｄ ２０１４年第４期 ａｔ－用４轴线上的货箱载荷使各截面上受到的弯曲力矩达 到最优化设计，使截面力矩均衡。 汽车 ・ ５ ・