裝載機(jī)驅(qū)動(dòng)橋動(dòng)力學(xué)特性分析與橋殼疲勞壽命預(yù)測(cè).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(dòng)性好等優(yōu)點(diǎn),因而成為工程現(xiàn)場(chǎng)施工的主要機(jī)種之一。驅(qū)動(dòng)橋作為裝載機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)部件,準(zhǔn)確的激勵(lì)載荷分析和動(dòng)力學(xué)響應(yīng)分析是進(jìn)行驅(qū)動(dòng)橋動(dòng)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(cè)驅(qū)動(dòng)橋傳動(dòng)部件的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)可以提高其傳動(dòng)性能、縮短研發(fā)周期等;驅(qū)動(dòng)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(shí)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(zhǎng)期積累而導(dǎo)致的疲勞失效。
　　 本文以裝載機(jī)驅(qū)動(dòng)橋?yàn)檠芯繉?duì)象,結(jié)合浙江省科技廳重大科技專項(xiàng)項(xiàng)目(2009C11111)“輪式裝載機(jī)驅(qū)動(dòng)橋關(guān)鍵技術(shù)研究與產(chǎn)業(yè)化”,對(duì)ZL50型驅(qū)動(dòng)橋進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)特性分析及橋殼疲勞壽命預(yù)測(cè)的研究。首先利用UG建立了驅(qū)動(dòng)橋各零部件的三維實(shí)體模型并進(jìn)行裝配,進(jìn)行了其運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)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(shí)際行駛工況,

3、建立輪胎和路面譜,在Adams中得到驅(qū)動(dòng)橋剛?cè)狁詈隙囿w動(dòng)力學(xué)仿真模型,并進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真分析,得到了驅(qū)動(dòng)橋傳動(dòng)系的一些動(dòng)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(duì)驅(qū)動(dòng)橋通過某種仿真路面的動(dòng)力學(xué)分析對(duì)主要承載部件驅(qū)動(dòng)橋殼進(jìn)行了動(dòng)態(tài)安全性分析,得到其動(dòng)載荷文件,結(jié)合Ansys對(duì)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(duì)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(duì)上述橋殼疲勞壽命理論的計(jì)算結(jié)果,本文對(duì)裝載機(jī)驅(qū)動(dòng)橋橋殼的實(shí)際工況進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)測(cè)試,對(duì)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(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行了雨流計(jì)數(shù)處理,得到其各采樣點(diǎn)應(yīng)力-時(shí)間歷程的雨流/損傷直方圖和損傷時(shí)間歷程,并進(jìn)行了基于實(shí)測(cè)載荷譜的橋殼疲勞壽命計(jì)算分析,最后與理論計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行了比較。
　　 本文對(duì)裝載機(jī)驅(qū)動(dòng)橋的動(dòng)力學(xué)特性分析及橋殼疲勞壽命預(yù)測(cè)