大馬力拖拉機(jī)作為農(nóng)用機(jī)械中重要的動力機(jī)械,其速度范圍廣,通常都有幾十個檔位,因此,其變速箱結(jié)構(gòu)復(fù)雜。由于工作環(huán)境惡劣,以及某些中小型拖拉機(jī)企業(yè)研發(fā)能力有限,出于安全考慮,大馬力拖拉機(jī)各部件往往存在設(shè)計偏于保守,結(jié)構(gòu)存在某些不合理之處,為此,本文以某大馬力拖拉機(jī)變速箱殼為研究對象,對其在靜載荷工況下的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度進(jìn)行分析計算,并以此分析結(jié)果作為變速箱殼拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計的基礎(chǔ),對變速箱殼進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。首先,根據(jù)大馬力拖拉機(jī)變速箱殼圖紙,利用CATIA軟件創(chuàng)建變速箱殼三維CAD模型,然后,將其導(dǎo)入HyperMesh中,并進(jìn)行自由模態(tài)和約束模態(tài)分析。并進(jìn)行自由模態(tài)試驗驗證。試驗結(jié)果表明:計算模態(tài)與試驗?zāi)B(tài)前五階的固有頻率與振型數(shù)據(jù)基本一致,最大相對誤差6%,從而說明所建立的變速箱殼有限元模型正確性。其次,對變速箱殼在一檔和倒退一檔工況下分別進(jìn)行了靜力學(xué)分析,分析結(jié)果表明:變速箱殼在一檔時,其變形主要發(fā)生在變速箱殼與發(fā)動機(jī)、后橋連接位置以及變速箱殼內(nèi)部中隔板處,其最大變形為0.061mm;應(yīng)力分布在變速箱殼前部以及變速箱殼前、中、后三個隔板位置,其最大應(yīng)力為57.4MPa,位于變速箱殼中隔板附近。... 

【文章來源】：山東理工大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 輕量化技術(shù)國內(nèi)外研究概述
        1.2.1 輕量化技術(shù)國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 輕量化技術(shù)國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計簡介
    1.4 研究目的和意義
        1.4.1 研究內(nèi)容
        1.4.2 研究意義
第二章 變速箱殼有限元模態(tài)分析
    2.1 大馬力拖拉機(jī)變速箱結(jié)構(gòu)
    2.2 建立變速箱殼3D數(shù)模
    2.3 Hyperworks軟件
        2.3.1 Hyperworks特點
        2.3.2 Hyperworks技術(shù)特征與功能模塊
    2.4 有限元分析基本過程
    2.5 變速箱殼有限元模型的建立
        2.5.1 幾何模型簡化
        2.5.2 網(wǎng)格劃分
        2.5.3 殼材料基本參數(shù)
        2.5.4 安全系數(shù)
    2.6 變速箱殼模態(tài)分析
        2.6.1 模態(tài)分析
        2.6.2 自由模態(tài)分析結(jié)果
        2.6.3 約束模態(tài)分析結(jié)果
    2.7 本章小結(jié)
第三章 變速箱殼模態(tài)試驗
    3.1 試驗?zāi)康?br>    3.2 錘擊法基本原理
    3.3 試驗對象以及支撐方式
        3.3.1 試驗對象
        3.3.2 支撐方式
    3.4 試驗設(shè)備系統(tǒng)
        3.4.1 試驗設(shè)備
        3.4.2 M+PAnalyzer動態(tài)分析系統(tǒng)
    3.5 試驗過程
        3.5.1 模型建立
        3.5.2 試驗參數(shù)設(shè)置
        3.5.3 數(shù)據(jù)采集
    3.6 試驗數(shù)據(jù)處理及結(jié)果分析
        3.6.1 試驗數(shù)據(jù)處理
        3.6.2 集總頻響函數(shù)(FRF)曲線
        3.6.3 穩(wěn)態(tài)圖
        3.6.4 各階模態(tài)相干性檢查
        3.6.5 試驗結(jié)果
    3.7 試驗?zāi)B(tài)結(jié)果與計算模態(tài)結(jié)果對比
    3.8 本章小結(jié)
第四章 變速箱殼靜力學(xué)分析
    4.1 變速箱殼邊界處理
    4.2 一檔工況下靜載荷計算
    4.3 倒檔工況下靜載荷計算
    4.4 拖拉機(jī)其它零部件對變速箱殼作用力
    4.5 變速箱殼靜力學(xué)分析結(jié)果
        4.5.1 一檔工況分析結(jié)果
        4.5.2 倒檔工況分析結(jié)果
    4.6 本章小結(jié)
第五章 基于OptiStruct變速箱殼結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化
    5.1 拓?fù)鋬?yōu)化方法
        5.1.1 均勻化拓?fù)鋬?yōu)化
        5.1.2 變密度拓?fù)鋬?yōu)化
        5.1.3 漸近結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化
    5.2 拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計定義
    5.3 拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果
    5.4 建立優(yōu)化后變速箱殼模型
    5.5 改進(jìn)后變速箱殼性能驗證
        5.5.1 改進(jìn)后變速箱殼約束模態(tài)分析
        5.5.2 改進(jìn)后變速箱殼靜力學(xué)分析驗證
    5.6 總結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
在讀期間科研情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3184501