● 摘要
研制的平衡摇臂轮式底盘用于抢险救援工程机械，它具有新颖独特的结构形式和功能特征。该底盘没有转向梯形机构，采用四轮独立转向，可以改变离地间隙，可以自动调整车身姿态，具有了更好的地面适应能力。底盘配置“X”型辐射式支腿，可使得救援车辆在复杂多样的场地开展稳定可靠的作业。另外，该底盘还可用于其他类型的工程机械、全地域军民用车辆、移动机器人和各种特殊装置移动平台的行走装置，具有广阔的应用前景。 本文对平衡摇臂轮式底盘进行了结构分析和优化设计，具体内容如下： 研究了平衡摇臂轮式底盘。建立了底盘的三维模型，分析了底盘的机构组成和功能原理，总结了底盘的特征和应用场合。 利用有限元方法对底盘工作状态下的车架和支腿结构以及行走状态下的摇臂总成和平衡臂结构进行了分析。建立了底盘工作和行走两种状态下的力学模型，并分别确定了四种和三种计算工况；通过HyperWorks软件建立了相应的有限元模型，并进行了求解计算，得到了不同工况下底盘相应结构的应力分布以及变形情况。 最后，对底盘的部分结构进行了优化设计。通过对底盘结构有限元计算结果的分析，找出了设计的薄弱环节和可优化的地方。利用Optistruc软件对组成摇臂及车架板材的厚度进行了尺寸优化，对摇臂架结构进行了拓扑优化，对车架局部结构进行了改进设计；通过对比优化改进前后结构的受力情况，证明了优化设计的有效性和可行性。