DOI：10.3969/j.issn.1672-3872.2025.15.030
作 者：周从虎（安徽柳工起重机有限公司，安徽 蚌埠 233000）
摘 要：【目的】解决传统农用起重机车架在实际作业中存在的承载能力不足、结构稳定性差等问题，提高农用起重机的作业效率和使用寿命。【方法】设计了一种新型农用起重机车架结构。新车架采用变截面箱型梁结构设计，主纵梁中部加高提供更大惯性矩，横梁采用工字型结构并在应力集中区域增设加强筋板，在前悬架安装区域设计可调式支撑结构提高整机稳定性。采用有限元分析方法对车架进行静力学和动力学仿真分析，获得了车架在各工况下的应力分布和变形规律，并进行了实车试验以及拓扑优化和尺寸优化。【结果】1）新型车架在最不利工况下的最大应力为235 MPa，低于材料屈服强度的70%，位移最大值为2.8 mm，满足设计强度和刚度要求；2）在动态载荷作用下，车架一阶固有频率为18.6 Hz，有效避开了发动机激振频率（8~15 Hz）和行驶颠簸频率（2~5 Hz）的共振区；3）经过4 000 h加速寿命试验，疲劳寿命预测超过12年使用周期，满足10年设计寿命要求；4）通过拓扑优化和尺寸优化设计，优化后的车架结构质量从876 kg减轻到600 kg，减重31.5%，制造成本降低25.7%，制造工时减少18.6%。【结论】该新型农用起重机车架结构在保证承载能力和使用可靠性的同时，实现了轻量化设计，显著提升了经济性，具有良好的工程应用价值，对推动农业机械化发展具有重要意义。
关键词：农用起重机；车架结构；有限元分析；疲劳寿命；结构优化
引文信息：[1]周从虎.新型农用起重机车架结构的设计与力学分析[J].南方农机，2025，56(15)：121-123.
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