[发明专利]一种电传动自卸车车架结构及其设计方法

权利要求书

1.一种电传动自卸车车架结构，其特征在于：包括车架纵梁、车架横梁、车架前保险杠、车架龙门梁、车架中部抗扭管和车架尾部抗扭管，车架纵梁的数量为两个且平行设置，车架前保险杠与两个车架纵梁的前端连接，车架中部抗扭管设于车架纵梁的中部位置，且车架中部抗扭管的两端分别与两个车架纵梁连接，车架尾部抗扭管设于车架纵梁的尾部位置，且车架尾部抗扭管的两端分别与两个车架纵梁连接，车架龙门梁设于车架前保险杠与车架中部抗扭管之间，所述车架龙门梁包括下车架龙门梁体和上车架龙门梁体，所述下车架龙门梁体为U字型结构，下车架龙门梁体的顶部两端分别与两个车架纵梁的底部连接，上车架龙门梁体为倒U字型结构，上车架龙门梁体的底部两端分别与两个车架纵梁的顶部连接，在上车架龙门梁体的顶部设有车架龙门梁横向安装梁，所述车架横梁设在两个车架纵梁之间。

2.按权利要求1所述的电传动自卸车车架结构，其特征在于：所述车架纵梁的形状为两端窄中部向下凸出的结构，车架纵梁的中部凸出顶部的形状为圆弧形，所述车架纵梁的中部与车架纵梁的两端过渡处为圆弧状，所述车架中部抗扭管的数量为两个，其分别设于车架纵梁的中部的中心位置处和凸出顶部位置处。

3.按权利要求1所述的电传动自卸车车架结构，其特征在于：所述车架前保险杠的横截面为U字型，车架前保险杠包括一个U型安装槽，车架纵梁的前端处于U型安装槽中，在车架纵梁的外侧面且靠近车架纵梁的前端位置处设有一个第一连接杆，在第一连接杆的上下两端分别设有第一加强板和第二加强板，第一加强板的一端与车架前保险杠连接，第二加强板的一端与车架前保险杠连接，在车架前保险杠的外端面的左右两端设有供人员爬行的爬梯装置，在爬梯装置的两端设有扶手。

4.按权利要求1所述的电传动自卸车车架结构，其特征在于：所述下车架龙门梁体和上车架龙门梁体连接，在下车架龙门梁体和上车架龙门梁体的连接面设有第一安装平台，在第一安装平台与下车架龙门梁体、上车架龙门梁体之间设有若干个加强筋，所述车架龙门梁横向安装梁的长度大于上车架龙门梁体的横向长度，在车架龙门梁横向安装梁与车架龙门梁体之间设有加强筋，在车架龙门梁横向安装梁的顶部端面设有横向安装座，所述横向安装座包括两个安装板，两个安装板之间形成一个安装槽，在车架龙门梁横向安装梁的两侧面且对应横向安装座位置处设有横向固定座。

5.一种电传动自卸车车架结构的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、采用Hypermesh软件对电传动自卸车车架的钢结构进行前处理，建立有限元模型，对于悬挂在电传动自卸车车架上的各附属件，将其简化为集中质量施加于质心处，采用Mass21单元对集中质量进行模拟，然后通过rbe3单元和点接触算法与安装接触位置处相连，对于电传动自卸车车架上局部的钢结构梁的焊接，则采用节点耦合的方法建模；

B、确定强度评定准测：对于所有工况计算结果的等效应力均不得大于材料的屈服强度极限，其中等效应力的公式为：

σ e q = 1 2 [ ( σ 1 - σ 2 ) 2 + ( σ 2 - σ 3 ) 2 + ( σ 3 - σ 1 ) 2 ] ; ]]>

其中，σeq为各节点处等效应力，σi(i＝1,2,3)为各节点主应力；

C、在Ansys软件中对建立的模型在典型工况下进行应力计算分析：

1、在满载静止工况下进行应力计算分析，判断该电传动自卸车车架在燃油箱悬挂座与纵梁腹板角焊缝处的应力最大，并与材料的屈服强度极限进行分析比对；

2、在超常运营工况下进行应力计算分析；

3、在满载下坡转弯遇凹坑工况下进行应力计算分析；

4、对电传动自卸车车架的疲劳强度进行计算，选取电传动自卸车车架的顶板、底板、腹板以及筋板中应力较大的点，将各节点应力比及最大应力值放入Moore-Kommer-Japer疲劳曲线图中进行比较。