随着科技的发展和社会的进步,车载机械臂作为一种高效、平稳的自动转载机构,受到了货物搬运、森林开采、土木建筑等领域的青睐,同时,对车载机械臂的性能也提出了更高的要求。为满足某公司的特定转载要求,本文进行了以下设计研究:(1)研究总结了现有各种类型机械臂的优缺点,以最合适的机械臂类型为依托,综合考虑多种因素,确定了一种三连杆液压驱动型车载机械臂设计的总体方案。依据总体方案进行了各零部件的结构设计,在Solidworks软件中完成了各零部件的三维实体建模和整机装配。利用干涉检查功能,初步验证了结构设计的合理性。(2)在三维实体模型的基础上,基于ANSYS Workbench有限元分析软件,对车载液压机械臂进行了静态特性研究。研究结果显示:各构件的最大等效应力均未超出材料的许用应力,总变形在可接受范围。分析结果证实了结构设计安全可靠。(3)基于ANSYS Workbench有限元分析软件对整机进行了动态特性研究,确定了机构的第二阶固有频率对其影响较大,且有可能与系统的液压脉动频率发生共振,因此,进行了优化设计,在保证总变形和等效应力合格的前提下,成功改变了第二阶固有频率,避免了发生共振的可能。(4)依据优化结果修改三维实体模型,导入到ADAMS软件中进行了动力学仿真。通过动力学仿真进一步验证了本设计能够满足臂展要求,液压缸选型的合理性,并证实了机构在3r/min的转速作用下运行缓和平稳,没有明显的振动现象。通过以上的分析研究,本文设计出了一台结构合理、性能优良,且能够完全满足公司特殊转载要求的三连杆车载液压机械臂。