高空作业车是一种用来将人和工作工具送到指定高度进行作业的专用车辆。小型化、轻量化是高空作业车发展趋势之一,在微型货车或皮卡底盘,通过臂架(伸展机构)的不断优化,实现更高的作业高度和更大的作业幅度,提高产品作业性能和安全性是目前行业研究方向。臂架系统是高空作业车最为关键的工作装置,臂架系统直接决定了作业车作业安全性和工作性能,并在一定程度上决定了产品的先进性。臂架结构必须要有足够的强度,保证举升至空中人员的安全,同时臂架结构要具有足够的刚度,保证运动平稳,减少振颤。目前国产的高空作业车中使用微卡或皮卡底盘的作业车较少,是因为目前臂架的设计技术及手段相对国际技术较为落后,在国内传统的设计过程中为保证安全计算较为保守,臂架自重大,结构不够紧凑,外形尺寸大。而微卡或皮卡底盘承载能力小,承载空间小,使用当前臂架结构无法得到满意的性能参数,也无法保证车辆倾翻安全,因此寻求紧凑型混合臂架结构及其合理的设计方法,对于实现微、小型高空作业车的实用化,提高作业性能,保证作业的安全性和经济性,推动行业技术进步有重要意义。本课题结合企业开发需求,运用现代CAD/CAE手段,展现了设计一种小型高空作业车混合臂架的全过程。通过对小型高空作业车混合臂架的组成研究和结构分析,对小型高空作业车的混合臂架进行了总体设计,使用传统的理论计算方法对混合臂架进行了强度计算,并且在此基础上,使用有限元软件ANSYS对其三维模型进行了有限元分析,通过解析法与理论法进行对比分析发现,设计的混合臂架满足强度与刚度要求。基于ANSYS对混合臂架进行优化分析,通过控制参数变量截面宽度、截面高度,折弯半径以及板厚大小进行多目标优化分析,使材料力学性能最大限度的得到发挥,达到了优化混合臂架臂筒结构,降低混合臂架重量的目的,使作业车的重量和成本得到有效的优化。基于初定的混合臂架对小型高空作业车进行整车设计,通过整车的结构布置以及稳定性计算发现,其稳定性与作业参数均满足需求,且经过整车试验,结果表明,该9m级混合臂架的小型高空作业车符合设计要求。该论文有图56幅,表22个,参考文献67篇。