随着我国的道路建设的飞速发展和我国汽车保有量的不断攀升，道路安全事故不可避免的呈现出一种上升的态势。道路清障车作为将故障车辆脱离事故现场，保证道路顺畅的专用车辆，担负着越来越重的抢险救援任务。因此，能够研发出机动灵活，功能全面，工作安全可靠的道路清障车对道路抢险工作，保证道路交通通畅有着重要意义。而起吊机构作为道路清障车的重要工作机构，其结构是否合理，强度是否足够，也影响着道路清障车在抢险救援工作中能否快速、安全、可靠地完成任务。所以，设计出结构更加合理，工作更加可靠地起吊机构对道路抢险工作有着十分重要的意义。

2. 研究的基本内容与方案

当今世界道路清障车有5大发展趋势，车身轻量化，生产自动化，使用过程智能化，配置精细化以及操作专业化。

对起吊机构的设计主要是在总体强度满足要求下，通过CATIA、Soildwork等机械制图软件，绘制出机构的三维模型，计算出机构受力点的载荷后，再导入ANSYS,进行有限元分析，再优化设计，使得应力分布更为均匀，避免应力集中，并减少不必要的质量，最后再对优化后的机构进行运动学和动力学仿真分析，来验证优化的结构设计是否合理。传统的经验公式计算比较费时费力，而且由于计算的模型往往相对于实际产品有所简化，因此计算结果并没有那么准确，而运用有限元分析软件能得出特定工况下，零件的应力分布图和位移云图，由于是由零件或总成的三维模型导入的，计算结果更接近真实值。

任建峰运用ANAYS的APDL语言，采用自下而上的建模方式建立清障车吊臂和托臂的有限元模型，分别选择了14种和12种典型工况，对吊臂和托臂结构进行了静力学分析，并结合Visual Basic 6.0 实现了清障车结构分析软件的开发。[3]程远禄,王剑彬等人运用ANSYS workbench 协同仿真平台，对QY80型汽车起重机吊臂在全伸工况下进行有限元分析，得到吊臂相应的应力和位移情况，分析出该吊臂虽强度、刚度符合要求，但材料利用率不高。[4]刘宏利,张国胜等研究设计了一款能应对复杂道路情况的道路清障车起吊机构，也是运用3维建模软件建模，并利用有限元软件，在吊臂举升60度全伸、全缩危险工况下进行应力分析。[8]付玉琴,赵庆利等运用HyperMesh软件建立伸缩臂的模型，并用APDL语言进行参数化设计，优化等。最后再用OptiStruct模块做进一步优化，得到吊臂的最优参数。[9]管良结,张铁柱等运用Solidwork对平板清障车托臂进行建模，并导入ANSYS Workbench模拟托臂受载情况，并进行静力结构分析和仿真，并作出优化，提高了刚度，并使应力也符合要求。[10]

Yao J, Qiu X等人研究起重机伸缩臂的失效原因，通过有限元分析进行非线性结构分析。[14]Ying ZHU ,Yin-cheng ZHANG 等针对当前清障车不便在略微狭窄的道路作业的问题，基于现有电动托盘车的结构，设计了一款小型清障车，并用MATLAB优化工具剪刀对举升机构多目标功能进行了优化设计，采用优化设计理念优化液压缸的安装位置参数。[15]

3.研究的基本内容、拟采用的技术方案及措施

主要设计内容

本次设计主要是根据某道路清障车的参数，为其设计起吊机构，在经过理论校核后，绘制出其三维模型，并对其进行不同工况下的运动学仿真分析。

1.根据车型参数，确定清障车设计要求，设计结构方案；

2.进行参数计算及结构设计；