对某叉车车架变形过大的分析及优化

何霞　胡丽琴

一、 故障现象：

我公司某叉车样车，车架前立板在车辆使用一段时间后发生形变，与司机室发生干涉，导致司机室损坏。

二、故障分析（有限元法）

1、 车架结构及计算载荷

1.1车架结构

车架结构形式多样，无论是框架式、脊梁式还是综合式都是由纵横梁连接而成，其中纵梁是主要承载元件。纵梁有直有曲，断面沿长度有变有不变。纵梁断面形式有槽形、工字形、箱形和Z字形等。某叉车纵梁多用焊接结构并加强成闭口断面形式或型材。横梁与纵梁连接成整体，从而保证车架有足够的抗弯和抗扭刚度。

1.2 车架载荷

车架是整个叉车的基体，车架承受着来自路面及装载的各种载荷的作用力，成为一个承受着复杂空间力系的框架结构，车架变形主要表现为弯、扭两种状态。若用经典力学方法来计算车架强度和刚度或进行动力分析，则需要做很多的简化和假设，计算精度很低。但车架承受的载荷总的来说可以分为自身载荷和有效载荷两类：自身载荷是指车架自重、驾驶室、各总成及设备重（工作装置、配重、发动机、变速器、离合器等）；有效载荷是工作装置的偏载，它们以集中或分布载荷的形式作用在车架上。叉车车架计算主要考虑弯曲强度计算，弯曲刚度和扭转刚度计算。

2、 车架的有限元分析

首先选取车架受力最恶劣的工况，对于叉车车架而言，车架受到叉车工作装置、液压缸和工作载荷的作用力，且在计算过程中，车架及液压缸等部件本身的质量及重心会对整个计算产生较大的影响，因此，必须考虑整个上部结构的质量，通过以上工况及受力分析，用MSC-PATRAN及MSC-NASTRAN对车架进行有限元分析。……