汽车起重机广泛采用多节伸缩臂作为其工作臂形式,目前伸缩臂的设计多依赖经验,缺乏定制及系列化设计的理论和方法。伸缩臂的设计难点是伸缩臂截面参数的合理确定,它决定了伸缩臂的性能及自重。本课题以相似理论为基础,采用量纲分析法推导伸缩臂的相似准则,计算伸缩臂模型和原型物理量之间的相似比。考虑实际加工合理性要求,对模型的截面惯性矩进行等效计算并根据截面设计规律确定模型截面尺寸参数。本课题主要研究内容如下:(1)针对伸缩臂整体臂架在正常工况中承担外载荷的形式、特点和对整个臂架的影响,建立伸缩臂的受力简图,从回转平面与变幅平面分析伸缩臂结构的受力情况。(2)依据相似理论和量纲分析法,求解伸缩臂相似关系中的相似比。分析六边形截面伸缩臂,求出各节臂惯性矩,再对截面进行惯性矩等效,通过分析同型号不同吨位的起重机产品找到各参数之间的设计关系,并求解同一截面其他参数数值。(3)对伸缩臂架进行有限元参数化建模,并对定制模型和实际产品从刚度、强度和稳定性展开性能对比。(4)搭建伸缩臂截面系列化相似设计系统,系统主要包括四部分:截面形式、原型截面、相似截面和求解定制模型。该设计系统的框架运用C#语言建立,并与AutoCAD、ANSYS和MATLAB等软件的内在接口来启动这些软件以达到截面系列化相似设计要求。