开辟低本钱、高效力的煤矿胶轮运输机械是当前我国矿山机械行业的主要课题。CLX3型防爆胶轮铲车（以下简称铲车）属在轮胎式车辆，其在分歧路面的启动机能和运行中各要害铰接处的力学机能是铲车设计的根本，是以笔者利用ADAMS软件成立铲车虚拟样机，经由过程动画界面直不雅地表达各类实验工况下整车的动力学响应，同时输出车辆运行机能、制动机能等各方面的特点参数，并快速阐发、比力多种参数的设计方案，进行优化设计，增添了设计的靠得住性，并在很年夜水平上改良了物理样机制造和实验进程。

1铲车虚拟样机的成立在UG3.0情况下成立铲车的三维模子，再利0和机械系统动力学主动阐发软件ADAMS之间的数据接口文件Parasolid，将全部装配模子导入ADAMS/View中。按照铲车各部件间的现实联接体例界说响应的束缚关系，恰当点窜模子各部门质量。为了实现虚拟实验道路情况，成立随机路面模子和轮胎模子。

1.1铲车布局铲车首要由铲斗、前机架、后机架、蓄电池托架、蓄电池、实心轮胎（4个）、液压油缸等构成，如所示。铲斗上固定有推煤器，仿真时将货载质量固定到铲斗上，前机架固定有油箱、电控箱、泵机电、司机椅、前桥等部件，后机架固定有牵引机电、减速器、断路器等部件，蓄电池托架固定有蓄电池。

1―铲斗；2―前机架；3―后机架；4―实心轮胎；5―蓄电池托架；6―蓄电池；7―传动轴；8―制动器；9―驾驶室；10―液压系统铲车布局1.2铲车模子束缚简直定铲车所有零件中，除油缸、轮胎外，其余零件都认为是刚体，在活动进程中不变形。按照系统动力学理论，将整车整合为包罗4个车轮在内的14个部件。别的，去失落转向油缸，用平行束缚取代，并将其余的油缸用柔性体连杆代替，以合适其在受载荷感化时稍微伸缩的环境。将泵机电、油箱、电控箱、操作箱、减速器等质量整合到各安闲铲车上响应的位置，使模子重心位置尽可能合适现实环境，*后得出铲车的束缚拓扑布局图。

□代表零件；代表搭钮束缚；1―4为车轮；5―8为前后2对油缸；S―球形副；C―圆柱副；P―平行轴束缚副；F―固定副铲车束缚拓扑布局1.3成立虚拟样机所需参数建模所需的首要参数有：几何定位参数、质量特征参数、轮胎的力学特征参数和外界参数。

几何定位参数和质量特征参数。几何定位参数由铲车的整车布局肯定。各零件的质量特征参数包罗质心位置、质量和动弹惯量，由实验和UG建模而得。

轮胎的力学特征参数。车辆行驶所发生的转动阻力首要取决在轮胎与路面之间的彼此感化。当轮胎在松软泥土上转动时，泥土被压实构成轮辙所耗损的能量是发生转动阻力的首要缘由，是以对整车进步履力学阐发时，准确成立轮胎模子对虚拟样机的仿真成果影响很年夜。

本文进步履力学仿真阐发时采取UA模子，铲车安装的是14.5-20填充式实心轮胎，其力学特征参数以下：自由半径/mm胎冠半径/mm径向刚度/纵向滑移刚度/侧偏刚度/外倾刚度/转动阻力矩系数静磨擦因数动磨擦因数外界参数（路面模子）。外界参数首要斟酌路面谱的影响。在ADAMS软件中，将每一个车轮对应的路面都当作由一系列三角形单位拼接成的三维概况，它是由4个三角形单位6个节点组成的三维概况。经由过程改叛变点的坐标值可对每一个单位界说各类路面品级，如路面不服度等。笔者用VB法式编一个路面谱尺度法式来生成各类品级的路面。输入参数包罗：路面品级为64，Y乞降轮回次数半岛体育为1000次，X离散点数为10 000点，X离散距离为-200mm“是指路面生成时的标的目的），Z标的目的距离为4000mm，路面静磨擦因数为0.8，路面动磨擦因数为0.65，按以上参数生成B级随机路面谱，即运行阻力系数为0.7.本次仿真选用了2种路面，第1种是平路面，第2种是2个峰值为50mm凸台和凹坑的路面。

2动力学仿真与阐发2.1动力学仿真仿真中，不变车速划定：满载时为5km/h，空载时为7. 5km/h.给车轮质心处的动弹副别离施加扭转活动束缚，活动性质由STEP（t，t，y，h）函数划定。此中t为时候变量，STEP函数的意义为从t时刻到q时刻，因变量（输出量）由初始值y变成。2种车速别离界说函数为空载STEP（time，0，在进步履力学仿真时，单元时候内仿真步数越多，步长越短，越能真实反应摹拟成果，但错误谬误是仿真时候也随之变长，笔者设置仿真的终止时候为30s，工作步长为0.01s，对铲车进行仿真。仿真如所示。

铲车运行仿真2.2动力学仿真阐发经由过程以上2种工况的仿真阐发得出了铲车满载时各轮胎的启动转矩、不变行走转矩（表1）和铲车各铰接处的瞬时*年夜受力（表2）。

表1铲车满载时的启动转矩和不变行走转矩轮胎编号转矩/N平路启动平路不变行走平途经凸台平途经凹坑经由过程对铲车虚拟样机进行的2种工况的动态仿真阐发注解：平路满载时，启动转矩比不变运行时的转矩年夜，为不变转矩的2~3倍，启动和不变运行的*年夜转矩产生在如所示的前机架轮胎1处。

平路满载过凸台和凹坑时，过凹坑比过凸台的转矩年夜，过凹坑和过凸台的*年夜转矩产生在前机架轮胎1处。

表2铲车各铰接处的瞬时*年夜受力项目标的目的瞬时*年夜受力/N平路启动平途经凸台平途经凹坑铲斗下方铰接处右边铲斗起落油缸前铰接处右边铲斗起落油缸后铰接处右边前机架和后机架铰接处下方转向油缸前转向油缸后铰接处右边蓄电池架下方铰接处右边蓄电池起落油缸前铰接处右边蓄电池起落油缸后所有油缸与机架下方铰接点的*鼎力都在右边。

前后机架铰接点的*鼎力鄙人铰接点处。

3结语经由过程对CLX3型防爆胶轮铲车在平路满载和平路满载过凸台和凹坑2种工况下的动态阐发，得出铲车在行走阻力距*年夜时的运行状况和其与不变运行时的数值关系，为铲车机架的校核、减速器的设计、直流牵引机电过载系数的拔取等供给了理论根据。别的，得出了2种工况下各个铰接点的受力环境，为油缸的设计、销轴的校核供给了理论根据。

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