冶金重载运输车是冶金行业的重要运输装备,其各受力部件的性能对整车的安全及可靠性至关重要。本文研究的120T冶金重载运输车已在鞍钢等公司投入使用,使用中出现悬挂推力机构整体及局部断裂、部分轮胎磨损严重等现象,因此有必要对该类重载运输车主要受力部件进行深入研究,预防和解决运输车安全问题。本文以此为研究背景,采用理论分析、仿真计算和实验研究相结合的方法,对120T冶金重载运输车进行有限元分析与关键部件优化,分析车架的安全性和稳定性,同时解决悬挂推力机构出现的问题,为运输车的性能优化提供依据。具体工作和结论如下：根据120T冶金重载运输车结构特点,基于有限元理论,建立了运输车车架和悬挂推力机构有限元模型。在满载120T爬10%坡工况下,开展了120T冶金重载运输车车架和悬挂推力机构有限元分析及悬挂推力机构在爬坡工况下越垂直障碍性能研究。结果表明,车架和悬挂推力机构在爬10%坡时强度和刚度满足要求,在爬10%坡工况下越垂直障碍时,悬挂推力机构存在干涉,应力超过屈服极限。对运输车车架和悬挂推力机构进行模态分析,得到其固有频率和相应振型,分析表明,120T冶金重载运输车车架和悬挂推力机构振动稳定性良好。针对悬挂推力机构现有问题进行结构优化改进,提出了悬挂推力机构的梯形式和平行杆式优化方案,并对优化方案进行静动态特性分析和对比。结果表明,梯形推力机构和平行杆式推力机构的应力与变形及结构稳定性满足要求。开展120T冶金重载运输车满载爬坡工况下应力测试实验,并与有限元仿真计算结果进行对比。测试结果表明,实验结果与计算结果基本一致,验证了有限元建模和计算的正确性。