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一、课题研究背景
水泥搅拌运输车是搅拌与运输水泥的专用车。每次可运输公称搅动容量预拌水泥;也可以与配料站配套进行缩拌或搅拌干料生产公称容量均质水泥。现国内水泥搅拌运输车大多数是用于运输搅拌站预拌好的水泥。
搅拌车副车架在使用过程中承受拉伸，扭转，弯曲复合应力，应力状态十分复杂。在使用过程中，由于副车架和底盘纵梁的不断振动，使副车架在底盘双后桥中线位置处发生弹性弯曲，在达到一定的疲劳次数后，副车架会产生变形直至断裂，这是搅拌车常见的失效形式。为了增长水泥搅拌车的使用寿命，有必要加强对副车架的深入研究‘深入的进行副车架材料及受力问题的研究。
二、国内外研究的发展概况
世界上最早的水泥搅拌运输机械，1926年在美国研制成功，在随后的时间里中，混凝土搅拌运输机械得以快速的发展，并且形成了不同的型号和用途的系列产品，经过多次改革和实验，国外的生产商在上世纪80年代研制出具有前卸式，现场自走式浇筑功能的水泥搅拌设备以及具有搅拌桶稳速控制的混凝土搅拌运输设备。国外主要有如下生产混凝土搅拌运输车的生产商:德国利勃海尔、德国施维英、德国MAN、西班牙施维波姆、意大利IMER、意大利CIFA等。例如：CIFA是欧洲五大混凝土搅拌运输车制造公之一。CIFA搅拌运输车为了减轻车体的自重,提高其运输能力,在选材上采用了高强高耐磨材料;基于底盘和悬挂系统的优化,整个车辆稳定性增强,无论在公路运输或坡道长路都是安全的。
早在上个世纪80年代初，俄罗斯(前苏联)就开始重视混凝土搅拌运输车的研制工作，但由于生产工艺落后和产品质量差，当时有关工业部门从德国Stetter公司获得了混凝土搅拌运输车结构和生产工艺许可证，用来生产搅拌筒直径为2200mm和2300mm的混凝土搅拌运输车。与此同时，引进德国技术制造混凝土搅拌运输车的工厂都装备了欧洲国家的生产设备，以便能够迅速增加产量，提高产品质量，并将部分产品销售给Stetter公司。通过与德国公司的合作，俄罗斯的产品达到了欧洲生产发展水平，除液压系统和减速机需要进口外，汽车底盘和搅拌筒均由自己制造。80年代中期，俄罗斯按自己的标准建立了混凝土搅拌运输车与专用技术设备试验室。80年代末，俄罗斯开始独立自主地改进所生产的产品。 90年代初，俄罗斯研制了搅拌筒容量为5m3的混凝土搅拌运输车用的减速机。90年代中期，已有大量产品出口国外。1997年开发出容量为7m3的搅拌筒旋转减速机，并于1998年投入批量生产。2000年俄罗斯开始生产搅拌筒内装有国产减速机的混凝土搅拌运输车。
国内的揽拌运输车的研发、生产比起国外起步较晚,到上世纪七十年代才逐步开始。混凝土搅拌运输车的综合技术比较成熟,比其它复杂,技术难度大的工程机械略小。随后的几十年来,我国混凝土运输车厂家通过自主研发创新同时引进国外技术,逐步缩小了与国外的差距。目前我国主要有上海华建、徐州的利勃海尔和三一重工以及中联重科等混凝土搅拌运输车的生产商。国内混凝土搅拌运输车的制造技术主要引进德国技术,汽车底盘和液压组件则采用诸如沃尔沃、解放和东风以及邦飞利等国内外知名品牌。所以,在技术方面的每一个制造商的产品是没在太大的区别。同时,必须看到,在一些关键部件的使用寿命和综合性能不如国外同类产品,目前我国的混凝土搅拌运输车在人性化、安全性、节能环保等方面的综合技术有待进一步提高。
三、课题研究的意义
近几年来,随着国家城市化进程的快速发展、房地产业的高速增长、国家大批基本建设项目的陆续开工,我国商品混凝土市场得到了前所未有的发展。具体体现在:符先是国家基建项目的影响。国务院《中长期铁路网规划》:到2020年,我国铁路营业里程将达到十万公里。规划“四纵四横”铁路快速客车运输通道以及三个城际快速客运系统,建设客运专线1.2万公里以上。其中高铁通车里程规划目标要达到两万千米,国内一些大城市的轨道交通里程达以上一千五百公里。全国高等级公路将继续加密建设,扩大通车里程及养护工程,特别为支持我国的农村建设,要扩大县级以及乡级的公路规模,这样就需要大量的路面施工机械国家在这些方面也给与了大力的财政和政策支持。另外,国家西部大开发战略的也如火如荼陆续展开,除了青藏铁路,另外国家将投资1516亿用于西部开发项目的十大工程建设方案已通过。混凝土已成为现代社会文明的基石,越来越多的发挥着不可替代的作用,而作为城市中唯一合理的运输预拌混凝土的工具,混凝土搅拌运输车的作用就显得十分通要。
四、课题研究步骤
1)根据给定的设计参数，确定副车架结构型式、尺寸;
首先，要根据前人经验预定好副车架的结构形式、尺寸，然后对副车架纵梁进行强度校核，使设计的副车架总成做到充分利用材料，以期达到用料结构性能与其经济性的良好结合。
2)设计副车架连接结构，主、副车架连接结构;
根据所读资料，初步选定副车架的连接结构有两种，一种是焊接，另一种是铆接。焊接与铆接各自的特点在下文中会有叙述。
3)绘制副车架总成图，主、副车架连接总成图，组件装配图、零件图;
根据给定的基本内容进行副车架总成设计时，需要留意以下几点。尽量使所设计的副车架总成能够很好的满足使用要求。
1) 副车架截面形状及尺寸的设计;
副车架的截面形状一般与主车架的纵梁截面形状相同，多采用槽型结构。在本设计中，副车架的纵梁初步设计成采用8mm钢板冲压成形。
2) 副车架前端形状的设计;
副车架的前端形状设计的优劣直接影响到主车架的应力分布情况。
3) 副车架在二类底盘上的布置;
副车架在汽车底盘上布置时,其前端应尽可能的往驾驶室后围靠近。在满足轴荷分配的前提下，车厢与驾驶室的距离不宜太大，副车架前端离主车架拱形横梁的距离，一般在100mm之内，固定副车架的前面第一个U形螺栓距拱形横梁的距离一般控制在500～800mm的范围内。[2]
4) 副车架与主车架之间连接结构的设计;
当副车架固定在主车架上时，副粱与车架压紧缓冲垫后，副粱与车架上的连接支架之间还应保留20mm左右的间隙。。[2]
5) 副车架练接结构的设计;
1、 选择合适的焊接工艺，焊接材料。使焊接残余应力降到最小。
2、 选择合适的铆接工艺，连接材料。尽量使应力集中降到最小。
参考文献
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本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段(途径)
(1)解决的问题
1) 副车架的结构，刚性分布等，车架强度校核;
2) 应力分析，弯矩计算;
3) 结构设计，材料选择;
(2)研究手段
2)运用汽车设计理论，实际情况下副车架受力情况复杂，在副车架初始设计时，对副车架强度校核简化为对副车架纵梁进行弯曲强度校核;