重卡车架的轻量化对于节能减排、提高产品市场竞争力等方面有着直接的影响。铝合金材料在重卡车架的应用对于重卡减重有着显著的效果。以目前量产车型车架为基础,结合CAE有限元仿真分析手段,重点关注车架强度、刚度性能,以铝合金车架代替原钢制车架,从而以材料替换及结构优化的手段,实现车架轻量化的目标。根据仿真分析结果,车架主体纵梁及横梁替换为铝合金材料后,在考虑成型工艺及连接工艺的前提下,车架整体强度、刚度性能达到钢制车架水平,方案可行,轻量化效果显著。

为了解决重卡变速箱辅助支撑的橡胶主簧频繁开裂和其安装螺栓处的变速箱壳体频频发生开裂的问题,提出一整套新的设计方法并开发出全新的悬置系统结构。使用该设计方法中的悬置载荷分配技术,通过计算刚度与载荷的变化关系,重新分配前、后、辅助支撑刚度,以降低变速箱壳体的载荷。通过精确设计刚度曲线软、硬限位拐点,该方法中的动力总成位移控制技术使动力总成在所有工况的位移量均在预期范围内。在产品设计中,在前、后软垫总成的结构上开发了具有三向等刚度设计的第三代软垫总成,在变速箱辅助支撑的结构上开发了具有全向软限位的衬套结构。

为分析重卡驾驶室液压翻转机构翻转缸异形孔胀孔流量特性,采用流场有限元分析的方法对不同温度下的胀孔通流进行数值分析,并对多组流场分析数值结果进行函数拟合,得到不同温度下胀孔的孔口流量特性方程,及温度与孔口形状系数的数学关系。运用上述方法,针对某型重卡驾驶室液压翻转机构翻转缸的缸筒尾部为4个异形孔的胀孔进行分析。结果表明,该胀孔符合短孔特征,其孔口形状系数与温度呈幂函数关系。进而对液压翻转缸在悬置状态进行了基于AMESim仿真分析,分析结果显示,仿真计算值与拟合公式计算值基本一致,故针对实例得出这种分析胀孔的方法是可行的。