卡车驾驶室翻转系统有机械和液压式两种,机械式输出力矩较小,适用于轻型卡车;液压式输出力矩较大,适用于重型卡车。液压式翻转系统的设计多依靠技术人员的工程经验,没有完整的设计理论与方法。针对这一问题,本硕士论文拟从理论上探索其主要部件和参数的设计方法,通过仿真分析和试验研究验证理论设计方法的可行性。分析了机械和液压式翻转系统的结构组成和优缺点。机械式主要由扭杆等组成,具有成本低的优点,但扭杆易出现应力集中导致失效;液压式主要由油缸、油泵等组成,具有输出力矩大、可靠性高的优点,对设计的某重型卡车驾驶室翻转系统,现选择液压式。对液压式翻转系统分别从机械结构和液压回路两方面进行设计。在机械结构设计中,根据整车结构布局和可能性选择油缸上下支点安装的具体位置,并确定油缸与驾驶室之间采用硬连接方式,推导出油缸行程与翻转角度、油泵油量与活塞直径、油泵操作力与柱塞直径之间的定量关系,由此计算得到油缸行程、油缸举升力、油泵储油量和油泵操作力大小。在液压回路设计中,以油缸和油泵为液压回路主要部件,并将翻转过程分为举升和回拉回路进行设计。举升回路主要通过油泵为油缸无杆腔供油,油缸两腔压力差推动活塞杆伸出并举升驾驶室,回拉回路通过油泵为油缸有杆腔供油,两腔压力差推动活塞杆回缩并拉回驾驶室;在回拉回路中添加单向节流阀以防止驾驶室自动回落。对液压式翻转系统的机械结构和液压系统进行建模仿真,得到翻转角度、油口压力和活塞杆位移曲线,并与相应要求对比以验证设计结果是否符合技术要求。对油缸的回程颤动问题,采用DOE试验设计方法甄选出单向阀球径作为优化分析因子,并从静力学、动力学方面对单向阀启闭过程进行分析,得到单向阀开启压力与压阀线直径的定量关系。进一步进行翻转、爬行和若干性能试验,采集了翻转角度、油口压力和活塞杆位移曲线,并将试验结果与仿真结果进行对比,从而验证物理样机是否满足设计要求。针对某重型卡车驾驶室质量900kg和翻转角度55°的技术要求,设计缸筒直径为59mm,活塞直径为30mm,活塞杆直径为38mm,行程为348mm,油泵柱塞直径为3mm,储油量为308ml。仿真结果为翻转角度55°,油口压力27.8MPa,活塞杆位移量346.5mm,相对误差分别为0.71%和0.43%,满足设计要求。试验结果为翻转角度55°,活塞杆位移量348mm,与要求完全吻合,油口压力27.9MPa,相对误差为0.36%,满足设计要求。