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某300吨级矿用自卸车后桥壳的结构设计与优化
| 论文题名： | 某300吨级矿用自卸车后桥壳的结构设计与优化 |
| 关键词： | 后桥壳;有限元分析;矿用自卸车;正交试验;结构设计 |
| 摘要： | 近年来，矿用自卸车因承载能力强大而得到了人们广泛青睐，在我国的销量逐年稳定递增，并实现了300吨级矿用自卸车国产化。矿用自卸车驱动后桥系统是汽车传动系的总成之一，其基本功用是在承受载荷的同时，将发动机输出的扭矩最后传递到驱动轮，以达到车辆行驶的目的。后桥壳是驱动后桥系统的基体，在车辆行驶过程中需承受多种载荷的作用，其结构设计直接影响矿用自卸汽车的安全性和可靠性，是自卸车极为重要的安全件和功能件。通常后桥壳的结构设计凭借经验和手册，设计的产品由于复杂的工况环境无法采用经典力学进行强度校核，设计师凭经验会采用保守设计，这样必然导致设计产品笨重且不合理。本文基于某300吨级矿用自卸车整车的参数和工况分析，对矿用自卸车后桥壳进行了以下几个方面的研究: 首先，调研国内外矿用自卸车不同的车型，结合大量文献，列出几个品牌公司畅销款型整车的基本尺寸;根据A型悬架和三连杆悬架优缺点的对比，确定后悬悬架的设计方案，并给出后悬的基本结构尺寸。 其次，由于车架和后桥系统紧密相连，根据车架承载情况，计算后桥壳的受力大小，通过校核连接紧固件，确定后桥壳的基本尺寸;并对后桥壳焊接工艺进行分析研究。 再次，对后桥壳结构进行整体设计，绘制二维图纸，并建立三维实体模型;利用有限元分析软件ANSYS workbench，建立有限元模型，基于正常工况和极端工况，对所设计的后桥壳结构进行强度分析。 最后，采用正交试验设计给出样本，通过有限元软件计算响应值，即可构建Krigng代理模型。本文采用多岛遗传算法(MIGA)对后桥壳进行优化设计，并与非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)优化结果进行对比，两种方法可确保优化结果的合理性，而较优化前，优化后的后桥壳重量得到了大幅度降低。 |
| 作者： | 李活 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 严永林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南林业科技大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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