拉臂式垃圾车是一种利用自装卸装置完成垃圾箱装卸与垃圾自卸的垃圾运送车,自装卸装置的结构性能是整车设计的关键。为提高产品竞争力,国内某工程机械集团与燕山大学进行合作,共同设计研发新型复合臂式自装卸装置。本文主要承担针对新型复合臂式自装卸装置的结构分析与优化的研究工作。本文综述了产品研发的目的、背景与用途,提出了针对新型复合臂式自装卸装置整机结构分析与优化的方法与步骤:首先分析了不同结构形式自装卸装置的结构与性能对比,建立了复合臂式自装卸装置自卸与卸箱两种运动过程的数学模型,得到两种运动过程中装置铰点力、油缸力以及箱体对装置的作用力的载荷变化,为后续的结构分析提供了载荷边界条件;其次,建立了复合臂式自装卸装置的整机参数化有限元模型,对滑块连接进行简化处理以减小计算量,通过对装置两个运动过程的全工况有限元分析,提取得到了结构关键位置在整个运动过程的应力变化曲线,从而了解装置在整个运动过程中的受力变化情况,并以此确定危险工况;然后,采用接触分析处理滑块连接,对装置在危险工况下的受力进行进一步的精确分析,并对装置在危险工况下的受力进行应力测试实验,在误差允许范围内,实验结果验证了有限元分析结果的正确性;最后,为减小装置总重,利用所建立的参数化有限元模型,在满足装置强度条件下,对装置关键部件的板厚尺寸进行优化,优化后,装置整体减重7.41%。本文的研究为新型复合臂式自装卸装置的设计研发提供了可靠的计算依据,也为CAE仿真分析技术在机械产品研发中的应用提供了思路。