近几年，随着国内矿用资源开发行业的快速发展，国内不少工程机械生产厂家都针对井下作业推出了井下装载机。井下作业一般具有工作强度大以及连续作业时间长的特点，后车架上的中支承座铰接销孔处常出现开裂现象，如图所示。中支承座开裂后无法修复，只能更换整个后车架，费时费力，增加成本，因此有必要对其进行强度分析。
      根据市场反馈信息，开裂位置多发生在前封板的铰点A，和后封板的铰点Az处。基于此，结合井下装载机典型作业情况，将中支承座的承载状态分为以下5种：
      (1)工况1在颠簸路面上行驶；
      (2)工况2在平坦路面上行驶，突然急刹车，中支承座与摆动架在A，端接角碰撞；
      (3)工况3在平坦路面上行驶，突然急刹车，中支承座与摆动架在Az端接角碰撞；
      (4)工况4装载机启动后，向前急加速，中支承座与摆动架在A，端接触碰撞；
      (5)工况5装载机启动后，向前急加速，中支承座与摆动架在Az端接触碰撞。
      上述5种工况下中支承座的载荷情况如表所列。k为颠簸行驶时的冲击系数，m为整个井下装载机分配在后驱动桥上的质量，g为重力加速度，为急刹车产生的碰撞系数，F为井下装载机位于前进挡时的最大驱动力。
      在ANSYS中完成中支承座的单元网格划分，为了提高有限元分析模型的准确度，用中间大、两端小的铰接销轴模拟摆动架与中支承座之间的连接作用，并采用接触副单元target 170 , contact 174模拟铰接销轴与中支承座销孔之间的接触。其有限元计算模型如图所示。模型单元类型为SOLID 45，整个模型共有136349个单元、63165个节点。左右侧板作固定约束，各工况下的作业载荷施加在销轴上。
      根据应力分布云图可以看出，大小相同的载荷作用在前、后封板与作用在前、后支承板所产生的应力值会有很大的差别，这是由于板的结构形式不同所致。前、后封板是平板，而前、后支承板是折弯板，折弯的前、后支承板相对于前、后封板而言，力臂缩短了，从而有效降低了铰孔处的最大弯矩值，因此，应力值也较小。

                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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