摘 要

随着我国国民经济高度的发展，人们对特种车辆的重视越来越多，特种车辆的发展对经济基础的建设有极其重要的的影响。自卸车作为特种车辆的主要车型，受到的关注也越来越多。本次设计详细介绍了在自卸汽车设计过程中出现的主要性能参数的选择，对自卸车整体尺寸参数、质量参数、燃油经济性等其他性能参数进行了设计。本设计较为详细的介绍了货箱的设计和计算。

自卸汽车在卸货的举升运动中，货箱后翻转铰支座是受力较为关键的部件。为了保证安全，必须保证后翻转铰支座的强度和刚度，因此本文在尺寸选择后，运用有限元软件对其关键工况下的应力、应变和位移进行了校核。

本次设计应用CATIA软件对翻转铰支座进行了建模，在Hyperwork中对其进行前处理，然后导入有限元分析软件ANSYS Workbench中，对其分析并求解。

关键词：自卸车；车厢；有限元；ANSYS

Abstract

With the development of national economy, more and more people pay attention to special vehicles, special vehicles have a crucial impact on the economic infrastructure. The dump truck is the most widely used models for special vehicles. This design introduces the selection of main performance parameters in the design of dump truck, including vehicle size parameter determination, determination of quality parameters and other performance parameters. This design introduces in detail the design and calculation of cargo.

The dump truck lifting movement in unloading, container after turning hinge bearing is the key component. The stiffness and strength is in accordance with the requirements related to the dump truck is safe, so this paper uses finite element software on the stress in the process of deformation and stress checking.

In this paper, the CATIA software is used to model, in the Hyperwork to its pre processing, and finally into the finite element analysis software ANSYS, analysis and solution.

Keywords: dump truck car：finite element method; ANSYS

第1章 绪 论 1

1.1研究背景 1

1.2研究的目的意义 1

1.2.1 研究的目的 1

1.2.2研究的意义 1

1.3国内外研究现状 2

1.3.1国外研究现状 2

1.3.2国外研究现状 3

1.4研究的技术内容和技术方案 3

1.4.1主要研究内容 3

1.4.2采用的技术方法 4

1.5本章小结 4

第2章 重型自卸车总体设计 6

2.1整车型式的选取与结构特点 6

2.2举升机构 6

2.3整车尺寸参数 7

2.4质量参数的确定 8

2.4.1 装载质量 8

2.4.2 整备质量 8

2.4.3最大总质量 8

2.4.4质量利用系数 9

2.4.5轴载质量 9

2.4.6最大举升角的确定 11

2.5自卸车总布置图 11

2.6主要性能计算 12

2.6.1汽车的行驶方程式 13

2.7本章小结 15

第3章 车厢总体设计 16

3.1车厢结构设计 16

3.2 车厢选材 16

3.3车厢尺寸设计 16

3.3.1车厢总体尺寸 16

3.3.2底板 17

3.3.3侧板 18

3.3.4前板 18

3.3.5后板 18

3.36 后门锁 18

3.4本章小结 19

第4章 重型自卸车货箱部件有限元分析 20

4.1有限元法及有限元软件 20

4.1.1有限元法简介 20

4.1.3受力分析与ANSYS计算 21

4.1.4有限元几何模型的建立 23

4.1.5网格划分 23

4.1.6施加载荷和边界条件 23

4.1.7应力和应变 24

4.2本章小结 25

结论 26

参考文献 27

致 谢 28

附录 29

第1章 绪 论

1.1研究背景

重型自卸车车厢的举升是靠液压或者机械举升机构来实现的，大吨位自卸汽车采用的液压型举升机构中，发动机动力驱动液压举升机构由变速器取力器、液压泵、分配器和举升油缸组成。在举升机构的举升力下，车厢被举升进行卸货卸货并且可以依靠车厢的自重进行复位。举升机构的举倾是依靠举倾油缸的升降来完成的，其主要是由举升油缸、操纵阀、举倾控制阀、限位阀及举倾油泵等总成组成。货箱作为自卸汽车的重要组成部分，担负着部分的保护乘员安全和设备稳定可靠运行和全部的货物运输的功能。在建筑业日益发达的现在，各行业对重型自卸车的需求越来越大，因此，我选择此设计。

1.2研究的目的意义

1.2.1研究的目的

在重型自卸车的设计当中，重点主要在举升机构和货箱的设计。这是因为它直接关系着自卸车整体布置和使用性能，其设计方案的优劣显得尤其重要，并且鉴于目前国内对于重型自卸车货箱的有限元研究较少，为此，此次设计择优设计一款重型自卸车车厢，并对其进行有限元分析。

1.2.2研究的意义

本课题的主要研究意义在于：

1）可以为其他行业的装卸任务顺利完成提供保证，同时研究思路和方法可以为本行业其他车辆设计研发提供参考，促进车辆行业和其他行业的共同发展，具有良好的社会效益。

2）可以降低自卸车的重量、提高运输效率、降低油耗从而降低成本，并能增加该产品的种类，提高相应企业的市场份额，具有良好的经济效益。

3）货箱在自卸车设计中占有重要的地位，在货箱结构和材料等方面，对自卸车货箱进行良好的设计，并进行有限元分析，对提高自卸车的设计质量和运输效率具有良好的技术意义。