汽车起重机伸缩臂是汽车起重机重要组成部分,是一个具有大量零部件和较高技术含量的复杂结构,其对产品性能起主导作用,因此设计周期较长,大幅减慢了产品推向市场的速度。将汽车起重机伸缩臂的参数化建模和有限元分析应用于同一系列的产品,以提高设计人员研发新产品的效能,降低时间成本,增加汽车起重机的可靠性和安全性,快速地为企业提供新型汽车起重机的销售资源。本文以北京京城重工机械有限责任公司的汽车起重机伸缩臂系列化设计为背景,对汽车起重机伸缩臂系列化建模及有限元分析进行了研究。(1)利用Pro/E建模软件的布局功能和运动骨架功能,采用参数化技术,自顶向下设计,实现了五节伸缩臂的运动机构及三维模型建模。模型是以参数驱动由点、线和面等简单的几何元素组成的机构为基础,通过修改和增删参数,自动完成尺寸更新,更便捷地完成伸缩臂的参数系列化建模设计。(2)以某一组产品数据为例,进行汽车起重机伸缩臂系列化设计建模,验证了上述参数化建模的实用性和可靠性。(3)通过有限元分析软件ANSYS Workbench与Pro/E接口的无缝对接,使三维模型与有限元分析模型参数相互关联。使用相同的三维模型,共享模型、材料和划分网格等数据,将汽车起重机伸缩臂不同臂长、不同截面和不同载荷等多种工况放入同一个分析流程中进行有限元分析,探索出一种合理、有效和快速地参数化建模与有限元分析设计方法。(4)通过结构应力测试结果与有限元分析结果对比分析,进一步检验了上述参数化建模方法和有限元分析的合理性和可靠性。本文的研究成果对企业减少在研发上人力及物力的投入,提高系列化的汽车起重机推向市场的速度起着重要的作用,具有广泛的应用前景。