飞机牵引车车架结构设计分析_毕业论文中期报告.doc

河北工业大学本科毕业设计（论文）中期报告河北工业大学2013届本科毕业设计（论文）中期报告毕业设计（论文）题目：飞机牵引车车架结构设计分析专业（方向）：车辆工程学生信息：学 号： 姓名： 班级：车辆093指导教师信息： 教师号： 姓名： 职称: 教授报告提交日期：2013年4月23日本课题针对飞机牵引车的技术要求，开发无拖把飞机牵引车，设计飞机牵引车车架，对车架结构进行设计建模与计算分析，为无拖把飞机牵引车整车开发奠定基础。经过一段时间的前期准备与中期工作，按照课题任务书设计要求，查阅相关资料，大胆尝试创新，笔者完成了对飞机牵引车车架初步的设计，在此对本阶段工作做一小结。一、 前期具体工作及取得进展在飞机牵引车车架结构设计与分析的前期工作中，通过查阅国内外飞机牵引车的相关资料，笔者对飞机牵引车的发展及其现状有一定程度的了解，这些工作使笔者明确了本次设计的背景及其意义。关于飞机牵引车车架方面的资料为笔者的课题设计指明了方向，在了解了相关资料的基础上，笔者开始了自主设计车架结构，使其满足可以牵引波音747等大型客机的设计要求。二、 课题进行过程中遇到的问题及解决方法1. 飞机牵引车车架设计要求 i强度无杆式飞机牵引车车架是牵引车的承载基体，牵引车的驾驶室、前桥、发动机、油箱等都安装在车架上，另外车架还承受牵引车作业过程中飞机头部的重量，这就要求车架必须具有较高的强度，各焊接点平整牢固，整体结构设计合理受力均匀，以此满足车架的承载能力。ii刚度 车架所要求的刚度以车架的抗变形能力为基础，一旦车架刚度不足，操纵稳定性势必受影响。飞机牵引车要求足够的抗弯强度，以承受来自飞机的巨大载荷，防止一边车架上的总成因变形过大而早期损坏。此外，还要有适当的扭转刚度。车架质量合适 由于飞机前轮所承受的质量全部压在牵引车的后驱动轮上，从而形成了足够的地面附着力，车辆打滑的可能性大大降低，额外配重的去除使得牵引车的自身质量大为减少，故牵引车车架可实现轻量化设计。 2.飞机牵引车车架结构设计 飞机牵引车的前部是小型的驾驶室，由于驾驶室的尺寸小，所以车架的宽度也就相对较小；中部布置发动机，飞机牵引车需要较大的动力，一次发动机的型号较大，此部分可以分布一些液压系统，所以面积较大，这部分的车架也较前面的宽些；为了便于把飞机前轮插在牵引车的两后轮之间，候补的车架被分为两个大纵梁，确定后部尺寸较宽。综合以上三点，飞机牵引车的车架是一个前窄后宽的y型边梁式车架，也就是常用的蟹型车架，它主要由两根主纵梁、两根副纵梁、四根横梁采用钢板焊接而成，车架全长6600，前部宽为1050，后端宽为3000，前端高为100，后端高为760。 i纵梁的选择与设计 经查阅相关资料，后部两根主纵梁是用钢板焊接而成的大型箱型结构，长为3045，宽为580，高为760。该纵梁后部安装车轮，于是后部断面高度较前部大，其截面形状如下： 图一 主纵梁剖面图 前部两根副纵梁用钢板焊接而成的工字型，为使其应力一致，设计为不等断面梁，长度为3622， 宽度为100，高度为260。其截面形状如下 ： 图二 副纵梁剖面图 ii横梁的选择与设计车架前部较窄，因此横梁可以较短些。该飞机牵引车的横梁采用截面为方形结构的型材，横的尺寸为：长930，宽100，高50。横梁采用槽钢，为了加强横纵梁的连接，并使车架具有较大的刚度，飞机牵引车将钢板制成的盖板焊接在连接处。 3.飞机牵引车车架cad建模 根据设计的车架尺寸，利用autocad2011软件绘制飞机牵引车的前部纵梁、后部纵梁、横梁及车架的结构图，车架结构图设计过程如下： i 建立新文件 启动autocad2011，执行【新建】命令，建立一个新的图形文件。 ii设置绘图环境 把绘图单位设置成为，并用limits命令来设置绘图界限尺寸和图形界限检查开个状态。 iii设置图层特性 点击 图标，打开图层特性管理器，建立新的图层（粗实线、细实线、虚线、点划线等），然后设置各个图层的颜色、线形、线宽。 iv设置尺寸标注样式 点击 图标，进入标注样式管理器，设置尺寸线及尺寸界线、符号、箭头文字外观、主单位等。 v根据确定的尺寸绘制车架前部纵梁，并标注尺寸。 vi根据确定的尺寸绘制车架后部纵梁，并标注尺寸。 vii根据确定的尺寸绘制横梁并标注尺寸。 viii根据确定的尺寸绘制车架，并标注尺寸，车架图如下： 图三 车架主视图 图四 车架俯视图 4.飞机牵引车车架ug建模 建模之前，对模型做全局考虑，认真周全的确定建模的顺序和方法，并仔细检查尺寸，防止出现错漏。车架ug建模过程如下： i启动ug6.0，建立一个新文件，系统进入基础环境模块，点击【开始】下拉菜单中【建模】命令，开始建模。 ii定义工作面，重置工作栏根据前面cad设计的车架二维图，利用草图、拉伸、求差等命令完成后车架纵梁的建模。 iii在上一步的基础上，通过草图、拉伸、求和求差等方法得到整个纵梁。 图五 纵梁示意图 选取x-z为镜像平面，把上图的整个车架纵梁镜像过去，就得到两根相互对称的纵梁。 图六 纵梁整体示意图 iv以前车架纵梁的腹板为基准平面，在纵梁的前端创建四个横梁。 v进行布尔求和操作，对各部分求和。 vi把草图、草图曲线设置为隐藏，使其不可见。 目前完成的飞机牵引车车架ug模型如下： 图七 车架ug建模图三、