裝載機(jī)驅(qū)動橋動力學(xué)特性分析與橋殼疲勞壽命預(yù)測.pdf

1、裝載機(jī)屬于鏟土運(yùn)輸類工程機(jī)械,具有作業(yè)速度快、效率高、機(jī)動性好等優(yōu)點,因而成為工程現(xiàn)場施工的主要機(jī)種之一。驅(qū)動橋作為裝載機(jī)傳動系統(tǒng)的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)部件,準(zhǔn)確的激勵載荷分析和動力學(xué)響應(yīng)分析是進(jìn)行驅(qū)動橋動態(tài)特性分析的基礎(chǔ),利用虛擬樣機(jī)技術(shù)來分析預(yù)測驅(qū)動橋傳動部件的動力學(xué)響應(yīng)可以提高其傳動性能、縮短研發(fā)周期等;驅(qū)動橋橋殼支撐著裝載機(jī)的荷重,并將載荷傳給車輪,并且承受來自路面和裝載機(jī)本身的各種沖擊和作用,根據(jù)實踐總結(jié),引起橋殼破壞的主要形式是交變載荷

2、作用下?lián)p傷長期積累而導(dǎo)致的疲勞失效。
　　 本文以裝載機(jī)驅(qū)動橋為研究對象,結(jié)合浙江省科技廳重大科技專項項目(2009C11111)“輪式裝載機(jī)驅(qū)動橋關(guān)鍵技術(shù)研究與產(chǎn)業(yè)化”,對ZL50型驅(qū)動橋進(jìn)行了動力學(xué)特性分析及橋殼疲勞壽命預(yù)測的研究。首先利用UG建立了驅(qū)動橋各零部件的三維實體模型并進(jìn)行裝配,進(jìn)行了其運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)理論分析?？紤]了橋殼和半軸的柔性效應(yīng),通過建立橋殼和半軸的模態(tài)中性文件將其作為柔性體,并根據(jù)裝載機(jī)某種實際行駛工況,

3、建立輪胎和路面譜,在Adams中得到驅(qū)動橋剛?cè)狁詈隙囿w動力學(xué)仿真模型,并進(jìn)行了運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)仿真分析,得到了驅(qū)動橋傳動系的一些動態(tài)特性,仿真結(jié)果與理論吻合。由于裝載機(jī)行駛工況比較復(fù)雜,本文針對驅(qū)動橋通過某種仿真路面的動力學(xué)分析對主要承載部件驅(qū)動橋殼進(jìn)行了動態(tài)安全性分析,得到其動載荷文件,結(jié)合Ansys對橋殼進(jìn)行了有限元靜力學(xué)分析,利用分析結(jié)果得到的橋殼的應(yīng)力譜,在nSoft的疲勞分析模塊中,對橋殼進(jìn)行了基于有限元模型的疲勞壽命預(yù)估,得到

4、了橋殼疲勞壽命云圖及最低疲勞壽命。
　　 針對上述橋殼疲勞壽命理論的計算結(jié)果,本文對裝載機(jī)驅(qū)動橋橋殼的實際工況進(jìn)行了動力學(xué)測試,對采集到的載荷數(shù)據(jù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析,利用Nsoft的數(shù)據(jù)處理模塊,對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行了雨流計數(shù)處理,得到其各采樣點應(yīng)力-時間歷程的雨流/損傷直方圖和損傷時間歷程,并進(jìn)行了基于實測載荷譜的橋殼疲勞壽命計算分析,最后與理論計算的結(jié)果進(jìn)行了比較。
　　 本文對裝載機(jī)驅(qū)動橋的動力學(xué)特性分析及橋殼疲勞壽命預(yù)測