全向伸缩臂叉装车由于其良好的通过性和多功能性,在市场上的认可度越来越高,开始逐渐应用在港口、农场以及建筑工地等场合。与此同时,用户对其稳定性与安全性方面的要求也越来越高。稳定性作为一项非常重要的安全性能指标,与支腿设计的优劣息息相关。叉装车作业环境复杂多变,受场地限制,经常需要进行任意支撑,现有支腿还无法实现任意支撑,出于提高叉装车作业安全性与环境适应性方面的考量,以某款现有的全向伸缩臂叉装车产品为研究对象,提出了适用于该全向伸缩臂叉装车的新型支腿设计方案,并且进行了结构设计及相应的有限元静力学分析与屈曲分析,此外,还分析了地面条件与支腿载荷分配对叉装车作业稳定性的影响。主要内容如下:(1)首先结合现有工程机械支腿的特点,对不同类型支腿的功能进行整合,提出了新型折叠伸缩式支腿设计方案,该方案可实现对全向伸缩臂叉装车任意支撑且能在不增加原有车宽,不改变原有车辆通过性的基础上实现大跨距支撑,同时对支腿的结构设计进行了详细说明。(2)提出了两种作业工况:平地作业与5°斜坡作业。然后利用Workbench软件平台对设计的支腿进行静力学分析,检验了结构强度,对高应力易破坏的区域进行了加固。(3)利用Workbench对支腿结构进行了特征值屈曲分析、几何非线性屈曲分析以及显示动力学分析,通过不同的载荷施加条件检验了支腿在不同工况下的抗屈曲稳定性。分析表明,在考虑了结构初始缺陷以及载荷突变后支腿的抗屈曲性能会有明显下降。(4)利用ADAMS中的接触函数IMPACT产生的渗透值模拟地面沉陷量,分析了地面条件与支腿载荷分配对叉装车稳定性的影响,结果表明地面沉陷对叉装车稳定性影响很大,易沉陷地面加“虚腿”对叉装车稳定性极为不利,合理的载荷分配能有效提高整车稳定性。同时还证明了叉装车在初调平后若不再加以控制,作业过程中仍不可避免地会出现三点支撑工况。最后,利用变形协调方程推导了适用于本课题叉装车的四点非对称支腿反力求解公式,该公式可以从理论上来分析车辆何时出现三点支撑的情况。