0 引言

    自卸车作为一种专用汽车，广泛用于工程建设中。组合连杆式液压举升机构在自卸汽车中应用广泛，早期主要采用复变函数理论或三角函数理论对这种机构的运动和动力学进行分析，然而这种方法比较繁杂，当机构进行修改后，要重复整个复杂的计算过程，效率低、产品开发周期长。本文是在为某公司自卸车的设计，运用Solidworks软件，建立举升机构虚拟样机，然后进行运动仿真，并把运动过程中的零件的受力输出进行分析，得到该零件在任意时刻的最大应力，进而得到整个举升过程中的最大应力和对应的举升瞬间角度，再进一步对该瞬间进行详细的静态分析和强度校核。这种通过虚拟样机技术、运动仿真和有限元技术结合的设计方法，为自卸车的工程设计提供一种新的思路。
 

1 仿真模型的建立

    仿真前，先抽象出系统的力学结构，建立几何模型。然后根据系统各零部件的运动规律确定其约束关系，施加约束副，最后施加力驱动或运动驱动，进行仿真分析。

    (1)建立自卸汽车举升机构等效模型简图。如图l所示，以车厢与副车架的铰支点O点为原点建立坐标系，AABC为三角板，BD为拉杆，CE为油缸。在A点三角板与车厢铰接，在B点三角板与拉杆铰接，在C点三角板与油缸铰接，在D点拉杆与副车架铰接，在E点与油缸与副车架铰接。ABCDE、A’B’C’DE分别为举升机构前、后位置。

图1 举升机构样机等效模型简图

图2 自卸车的虚拟样机模型(举升后)

    (2)创建三维实体模型。本模型有6个零件，分别是车厢(载荷)、三角板(左、右)、支撑杆、液压缸体、液压活塞杆和副车架，并指定副车架为固定件。

    在整个机构中，三角板的运动和受力最为复杂，它起着把油缸的推力传递给车厢的功能，同时承受着拉杆的作用。因而，本文以三角板作为机构中的关键零件进行详细分析。

    假设在举升过程中，车厢的重量不发生变化。根据该车型设计要求的额定载质量，考虑悬架动态变化、车厢自重及超载因素，实际按8T作为举升质量进行运动学和受力分析。