基于国内卡车吨位的限制以及公司的生产需要,根据市场需求,设计了载重量为20吨的地下自卸式运矿卡车。本设计以降低车高,降低自重,增加载重为原则,继承目前现有车型的优点,减少存在的缺陷。力争零件标准化、部件通用化、产品系列化。本运矿卡车车架结构更加简单,料斗斗容增加,车高降低,加工更加方便。主要研究内容如下:介绍了20吨地下运矿卡车国内外发展现状及发展趋势。根据实际工况选择了合适的发动机、变矩器、变速箱、传动轴和驱动桥等。以YJ375型号变矩器为例,简单介绍了液力变矩器的改进结构和工作原理。设计了合理的铰接部分,最终设计上铰接是紧铰接,下铰接是浮动铰接。紧铰接将前后车架连接成刚体,防止上下窜动,浮动铰接既避免了铰接部分的过定位,又能起到一定的缓冲作用。除了轴承、轴承端盖以及销轴这几个零件,其他零件在上下铰接中都实现了通用,方便更换,减少了加工难度。对20吨地下运矿卡车进行了受力分析,分为匀速行驶、满载受冲击和制动三种不同的工况,依次对后车架、摆动架、回转支承、前车架进行分析,计算出了受力的大小,并为有限元分析提供准备。在Soildworks软件中将运矿卡车的车架模型进行了去倒角、圆角处理并省略非承重、不重要零件,然后前后车架依次导入到ANSYS Workbench中。依次进行了材料添加、网格划分、载荷与约束添加等步骤,最终得出了有限元分析结果。为了提高可靠性,首先将车架上板加厚到20mm,在举升钢管与后车架的接触处焊接三角形加强筋,并加厚车架侧板。其次,后车车的上铰接板、后车架底板也可以适当加厚。前车架的最大应力在前桥安装板的两侧,在安全范围内。为避免运矿卡车发生共振,对前后车架的模型进行模态分析。得到十阶固有频率及振型。根据结果与三种外界激振频率进行比较,提出了改进措施。将后车架左右两块侧板由16mm加厚到20mm,底部焊接加强板,内侧焊接加强筋。后车架前铰接板加厚到50mm,前车架上盖板加厚到16mm~20mm,回转支承安装板改为40mm。最后做出总结与对未来的发展期望。