發(fā)布時間：2017-03-18 16:08

  本文關(guān)鍵詞：裝載機驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)有限元分析與動態(tài)仿真，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：驅(qū)動橋作為裝載機動力傳輸系統(tǒng)的核心部件,其設(shè)計與制造技術(shù)至今仍未被國內(nèi)相關(guān)企業(yè)完全吸收轉(zhuǎn)化,這也成為制約企業(yè)和行業(yè)發(fā)展的瓶頸。本文以濰柴動力最大發(fā)動機輸出扭矩為計算原始數(shù)據(jù),逆行推算出裝載機驅(qū)動橋各部件的尺寸,結(jié)合三維建模技術(shù)和有限元分析技術(shù),對所設(shè)計的大噸位驅(qū)動橋關(guān)鍵結(jié)構(gòu)如橋殼、輪邊減速器行星輪系等結(jié)構(gòu)部件進行有限元分析和動態(tài)仿真,以校驗驅(qū)動橋關(guān)鍵結(jié)構(gòu)強度,提供橋殼輕量化改進以及輪邊減速器齒輪齒形修正等所需數(shù)據(jù)。對裝載機驅(qū)動橋橋殼包括組合式橋殼和整體式橋殼進行結(jié)構(gòu)有限元分析,在ANSYS中建立了可以反映橋殼實際工作特性的有限元模型,對其進行靜力學(xué)分析,得到兩種橋殼在典型工況下的應(yīng)力、應(yīng)變云圖和最大應(yīng)力應(yīng)變位置,校核結(jié)果表明兩種橋殼結(jié)構(gòu)滿足強度要求;根據(jù)驅(qū)動橋振動激勵來源,對兩種橋殼進行模態(tài)分析,得到橋殼結(jié)構(gòu)的振動特性,為橋殼瞬態(tài)分析、諧響應(yīng)分析以及整機結(jié)構(gòu)減震降噪設(shè)計研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)參考;對兩種結(jié)構(gòu)形式橋殼進行屈曲穩(wěn)定性分析,得到橋殼結(jié)構(gòu)的最大失穩(wěn)載荷值和各階屈曲模態(tài)振型圖。利用ANSYS接觸分析模塊建立輪邊減速器行星齒輪傳動結(jié)構(gòu)的有限元模型,對其進行靜態(tài)接觸分析,分析不同接觸剛度因子值(FKN)對有限元結(jié)果的影響,確定了適合于本模型的FKN值為0.25,進而得到行星輪系齒輪副靜態(tài)接觸分析結(jié)果,并將結(jié)果與Hertz數(shù)學(xué)計算結(jié)果進行對比,兩者間的誤差在6%左右,驗證了有限元模型建立的合理性。在齒輪靜態(tài)嚙合接觸分析的基礎(chǔ)上,建立了行星輪和太陽輪的動態(tài)接觸仿真模型,分析齒輪副轉(zhuǎn)過22.9°過程中相互嚙合輪齒間等效接觸應(yīng)力變化以及輪齒邊緣節(jié)點上應(yīng)力大小隨時間變化情況,得到輪邊減速器齒輪嚙合動態(tài)接觸特性。此外,分析了摩擦系數(shù)對動態(tài)接觸分析的影響,得到了齒輪動態(tài)嚙合最大等效接觸應(yīng)力與摩擦系數(shù)大小的變化關(guān)系,擬合得到了兩者之間的函數(shù)關(guān)系式。
【關(guān)鍵詞】：結(jié)構(gòu)分析 裝載機驅(qū)動橋 行星輪系 有限元分析 動態(tài)仿真
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH243
【目錄】：

• 摘要4-5
• 英文摘要5-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 驅(qū)動橋國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容12-13
• 1.4 本文技術(shù)路線13-14
• 第二章 驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)與三維模型14-19
• 2.1 驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)組成14-16
• 2.2 驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)設(shè)計16
• 2.3 驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)三維模型16-18
• 2.3.1 減速器三維模型16-17
• 2.3.2 差速器與制動器三維模型17-18
• 2.3.3 兩種結(jié)構(gòu)形式橋殼三維模型18
• 2.4 本章小結(jié)18-19
• 第三章 驅(qū)動橋橋殼靜力學(xué)分析19-30
• 3.1 結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析基礎(chǔ)19-20
• 3.2 橋殼有限元分析模型20-21
• 3.2.1 組合式橋殼有限元模型20-21
• 3.2.2 整體式橋殼有限元模型21
• 3.3 典型工況分析21-24
• 3.3.1 滿載靜止工況22
• 3.3.2 滿載起步工況22-23
• 3.3.3 滿載制動工況23-24
• 3.4 橋殼靜力學(xué)分析24-29
• 3.4.1 組合式橋殼分析結(jié)果24-26
• 3.4.2 整體式橋殼分析結(jié)果26-28
• 3.4.3 兩種橋殼分析結(jié)果比較28-29
• 3.5 本章小結(jié)29-30
• 第四章 橋殼模態(tài)分析與穩(wěn)定性研究30-41
• 4.1 分析理論基礎(chǔ)30-32
• 4.1.1 模態(tài)分析理論30-31
• 4.1.2 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性理論31-32
• 4.2 橋殼模態(tài)分析32-37
• 4.2.1 組合式橋殼分析結(jié)果32-34
• 4.2.2 整體式橋殼分析結(jié)果34-36
• 4.2.3 兩種橋殼分析結(jié)果比較36-37
• 4.3 橋殼屈曲穩(wěn)定性分析37-40
• 4.3.1 組合式橋殼分析結(jié)果37-38
• 4.3.2 整體式橋殼分析結(jié)果38-39
• 4.3.3 兩種橋殼分析結(jié)果比較39-40
• 4.4 本章小結(jié)40-41
• 第五章 驅(qū)動橋輪邊減速器齒輪接觸仿真41-60
• 5.1 齒輪嚙合接觸理論41-42
• 5.1.1 Hertz計算模型41
• 5.1.2 ANSYS接觸求解41-42
• 5.2 齒輪嚙合接觸仿真模型42-47
• 5.2.1 分析模型建立42-44
• 5.2.2 接觸對創(chuàng)建44-46
• 5.2.3 載荷約束施加46-47
• 5.3 接觸剛度對接觸應(yīng)力的影響分析47-49
• 5.3.1 接觸分析中實常數(shù)的設(shè)置47
• 5.3.2 不同F(xiàn)KN值對接觸應(yīng)力影響47-49
• 5.4 齒輪嚙合靜態(tài)接觸仿真分析49-50
• 5.4.1 接觸應(yīng)力計算結(jié)果49
• 5.4.2 靜態(tài)接觸有限元仿真結(jié)果49-50
• 5.5 齒輪嚙合動態(tài)接觸仿真分析50-58
• 5.5.1 齒輪嚙合動態(tài)接觸模型51-53
• 5.5.2 動態(tài)接觸有限元仿真結(jié)果53-58
• 5.6 摩擦系數(shù)對動態(tài)接觸分析的影響58-59
• 5.7 本章小結(jié)59-60
• 結(jié)論與展望60-62
• 結(jié)論60-61
• 展望61-62
• 參考文獻62-66
• 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果66-67
• 致謝67

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