随着国家对超载车辆的严格控制,预制混凝土商家的经营模式受到一定程度的影响,为了适应这种新常态,研发轻量化的混凝土搅拌运输车成为各专用车厂的发展方向。混凝土搅拌运输车长期在高低不平的泥泞道路行驶,同时搅拌筒在减速机的驱动下以适当的角速度旋转而造成混凝土的重心发生偏离,这种恶劣的工作环境造成搅拌车副车架长期受到交变载荷的反复作用,副车架很容易发生疲劳失效或断裂。这些工况都是搅拌车副车架轻量化研究需要重点考虑的因素。本文以某型号12方混凝土搅拌运输车副车架为研究对象,首先研究混凝土搅拌运输车满载工作时重心的变化规律,并将重心分为固定重心和变化重心,重点研究了混凝土变化重心的规律;其次研究了混凝土搅拌运输车满载工作的实际工况,归纳了对搅拌车副车架疲劳失效具有明显影响的6种典型工况,并按6种典型工况分别计算出加载在前支架和后支架的载荷;再次对搅拌车副车架按6种典型工况分别进行有限元静力学仿真计算,并根据有限元静力学仿真计算结果有针对性的进行拓扑优化设计,综合考虑6种典型工况的拓扑优化仿真设计结果,并结合工艺制造水平和制造成本,优化设计出框架式搅拌车副车架;最后对框架式搅拌车副车架按6种典型工况,分别进行有限元静力学仿真分析计算和疲劳仿真计算,从而验证了框架式搅拌车副车架的合理性。经对框架式搅拌车副车架的有限元静力学分析可知,其强度和刚度除满载转弯工况和满载车轮悬空工况外均有下降,其中合位移下降最大的工况是满载上坡行驶工况,其下降值为42.24%,而等效应力下降最大的工况是满载下坡行驶工况,其下降值为56.88%。满载车轮悬空工况很少出现,可以通过规范司机驾驶习惯、多注意路况而避免此工况的发生;高速满载侧向转弯是存在安全隐患的操作,可通过限制转弯速度,而提高行车安全性,同时减少对搅拌车副车架的破坏。优化后的搅拌车副车架的质量有原来的1597Kg下降到766Kg,取得轻量化、可靠性以及耐久性的成果,同时轻量化减掉的质量可以多装相等质量的混凝土,为混凝土商家带来无形的利益。