防爆胶轮车是20世纪50年代发展起来的一种具有机动灵活、牵引性能好和爬坡能力强等特点且适用于大型机械化煤矿的高性能辅助运输车,该车型主要承担运送井下的煤渣、煤泥、矸石、混凝土等物料、以及托辊、电机等井下设备。由于矿井下工作环境复杂、路面情况相对恶劣、胶轮车在行驶过程中车架的振动和冲击现象较为显著,致使车架在服役期内产生早期断裂。为了进一步提高胶轮车的产品质量,因此很有必要对车架的结构强度和疲劳寿命进行研究。本文主要以多体机械系统动力学和弹性动力学为基础理论对矿用防爆胶轮车行驶状态下的不同工况,对车架铰接处进行动态特性的研究。首先应用三维造型软件Solidworks建立矿用胶轮车车架及车架附件的实体模型,并进行整车装配和模型简化,然后通过Solidworks与ADAMS的数据接口将整车实体模型导入到ADAMS/View环境下,建立整车刚体动力学模型。针对胶轮车的实际工作环境,在ADAMS/View环境下模拟胶轮车满载的四种不同工况(平路满载、满载上坡、满载下坡、平路转弯),分别对其进行了整车多体系统动力学仿真,得出了车架各连接处的动载荷、车轮转矩及转弯半径等参数。研究表明胶轮车在通过矩形坑障碍时车架连接处的振动和冲击现象明显加强,得到的胶轮车最小转弯半径和转弯宽度,结果基本符合理论值。利用ADAMS的弹性体理论和ANSYS模态分析理论实现胶轮车前后车架弹性化,最终完成了胶轮车整车刚一弹耦合动力学模型的建立,为下一步车架动态应力分析做准备。本文主要针对已建立的整车刚一弹耦合动力学模型,分析其在平路紧急刹车、矩形坑路面工况下弹性车架的应力时间历程以及应力分布云图。研究表明胶轮车以2档速度通过矩形坑路面时前车架铰接处的应力值超出了车架所用材料的许用应力值,极易使车架产生疲劳破坏,因此胶轮车在井下工作时尽量避免以2档以上的速度过坑。车架动态特性研究方法使得整车在设计阶段就可以通过建立虚拟样机模型、模拟实际工况进行仿真研究,得到车架动态特性时间历程,较早的预测了防爆胶轮车车架等部件的产品质量和疲劳寿命。这样可以使企业缩短产品开发周期,降低生产成本,提高产品市场竞争力。