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某轻卡驾驶室翻转机构的设计与分析
| 论文题名： | 某轻卡驾驶室翻转机构的设计与分析 |
| 关键词： | 轻型卡车;驾驶室;翻转机构;扭杆设计;有限元分析 |
| 摘要： | 目前绝大多数卡车均已经平头化。为了便于发动机的维修与保养,要求平头卡车的驾驶室能够向前翻转。而卡车的驾驶室质量达几百千克,单凭人力无法实现向前翻转,必须借助于翻转机构。本文以某轻卡驾驶室为例,在保证驾驶室翻转的轻便性的前提下对驾驶室翻转机构的核心部件扭杆的结构、尺寸、材料等进行设计计算。根据该轻卡的驾驶室结构,及驾驶室翻转原理来设计一款紧凑,实用的轻卡驾驶室翻转机构,同时保证了驾驶室翻转的合理、安全。 基于驾驶室翻转机构的工作原理,以某轻卡驾驶室为例,完成了对该轻卡翻转机构扭杆的结构参数及尺寸的设计计算,确定了扭杆的材料及工艺。 在CATIA下建立了翻转机构的三维实体模型,并在ANSYS的AWE(ANSYS Workbench Environment)模块下对该实体模型中的扭杆进行了有限元的静力学分析;扭杆的端头与杆身的过渡部分容易由于应力集中而发生疲劳损伤、断裂等,模拟扭杆的实际工况,通过静力学分析对比了扭杆在锥形过渡段与圆弧过渡段下相同载荷的应力分布,得到了圆弧过渡段的应力分布更加均匀,不会发生应力集中的结果,确定了扭杆在模拟的实际工况下的最优结构,通过有限元计算了扭杆在该过渡段结构下的疲劳寿命,理论验证了其疲劳寿命满足设计要求。 根据翻转机构的三维实体模型及扭杆的最优结构模型,完成了新的翻转机构和扭杆样件的制造。通过对改进后的扭杆的100h保载和一万次的疲劳试验,得到了扭杆样件的疲劳寿命,验证了扭杆结构设计与有限元分析的合理性和可信度;通过对驾驶室翻转机构的2000km的路试,验证了翻转机构的安全性和设计合理性;通过翻转机构的静翻转试验,验证了操纵驾驶室翻转的翻转力满足翻转轻便性的要求。 |
| 作者： | 陈林 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 蒋德云 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 安徽农业大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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