工程機械輪輞的計算機輔助設(shè)計與結(jié)構(gòu)分析優(yōu)化.pdf

1、目前產(chǎn)品可靠性、安全性、市場反映敏捷性、資源能源指標、環(huán)境指標等成為企業(yè)重要的競爭指標，而我國工程機械輪輞與國外同類產(chǎn)品甚至國內(nèi)其他行業(yè)產(chǎn)品都有很大差距。針對國內(nèi)工程機械輪輞產(chǎn)品安全性、可靠性、市場反映敏捷性和系統(tǒng)理論支持少的現(xiàn)狀，本文主要針對輪輞體受載情況及強度情況進行了分析研究，對輪輞體設(shè)計的CAD系統(tǒng)進行了研究，并在此基礎(chǔ)上對輪輞進行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化，對輪輞體的疲勞分析和壽命預(yù)估進行了分析研究，并在合作單位山東工程機械鋼圈廠進行了推廣應(yīng)

2、用。 首先對裝載機的不同工況進行分析，建立了不同工況下的輪輞受載力學(xué)模型，研究了輪輞體受載的具體理論依據(jù)；并對不同工況下輪輞體的載荷分布情況進行了計算分析，確定了不同工況下的負荷情況及重點校核對象。 在此基礎(chǔ)上分析了輪輞體受載情況和邊界條件，計算輪輞體的具體載荷并確定了輪輞體的邊界條件；通過ABAQUS對輪輞體的工作情況進行分析，得出了各種工況下的應(yīng)力和位移云圖，找出了輪輞體結(jié)構(gòu)的薄弱點和強度儲備過強的部分，并通過實驗對

3、仿真結(jié)果進行了驗證。 建立了輪輞的三維模型，并通過分析輪輞各部分的具體尺寸關(guān)系，開發(fā)出輪輞設(shè)計的計算機輔助系統(tǒng)?；赟olid Edge平臺利用VB開發(fā)的輪輞設(shè)計的計算機輔助系統(tǒng)依據(jù)廠方要求開發(fā)，具有很強實用性，此系統(tǒng)可以對已有類型零件進行三維參數(shù)化設(shè)計，并且具有很強的擴展性，能添加新的其它類型零件的設(shè)計系統(tǒng)。此系統(tǒng)經(jīng)廠家使用反饋，可以大大減輕設(shè)計人員的負擔(dān)，縮短新產(chǎn)品開發(fā)時間，提高生產(chǎn)效率，效果良好。 在前面研究基礎(chǔ)上

4、，利用建模準確性、輪輞計算機輔助系統(tǒng)建模的快捷性和有限元仿真有效性，對輪輞體進行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化，并對廠家的產(chǎn)品進行了仿真分析。對輪輞體在輪輞厚度和輪輻的位置兩方面進行了不同尺寸規(guī)格的有限元仿真，并通過分析找出了尺寸的最合理位置，對輪輞體結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化，使輪輞體的材料儲備強度得到了有效利用；對山東省工程機械輪輞廠的許多產(chǎn)品進行了應(yīng)力應(yīng)變及位移的分析，成功計算出輪輞在工作過程的安全系數(shù)，為輪輞的強度計算提供了理論依據(jù)。 結(jié)合傳統(tǒng)疲勞失效