基于疲劳理论的变速箱体优化过程强度约束研究

针对变速箱体存在强度过剩,质量过重的现状,需要对其进行优化。目前对于优化约束的研究中,大部分学者采用静强度作为强度约束,而缺少对疲劳强度的考虑。因此基于疲劳理论的基础上,结合雨流循环计数,根据变速箱箱体规范对循环次数进行线性外推,获得循环次数进而作为其寿命,将外推循环次数与试验载荷谱循环次数作对比验证,结合90%可靠度的S-N曲线,获得理论应力幅。根据动载系数,计算得到最大应力。将其与抗拉强度进行比较,获得各个部件强度约束。可以为优化提供更为准确的约束,节省后续的验证过程,提高优化效率。     

某重型变速箱端盖强度有限元分析及试验研究

目前结构优化步骤一般是先有限元建模,后优化分析。为提高分析精度,进而确保结构优化结果的合理性,需要对有限元模型进行验证。针对我国某重载变速箱箱体左端盖进行有限元分析。根据有限元分析结果选取测点并实测载荷。用端盖实测载荷谱对有限元模型进行验证。经数据分析后发现,齿轮啮合产生的动态载荷是静态载荷的1. 1～2. 3倍左右,但是前期有限元分析却没有考虑动载的影响,这会导致端盖在服役过程中发生早期失效。最后结合间接获得的动载系数修正载荷的边界条件,使得修改后的有限元模型精度提高。为后期的优化设计提供了精确的模型。     

高速重载齿轮传动动载系数计算方法

从动力学的角度研究齿轮传动的动载荷和动载系数,首次定量考虑到冲击激励对动态特性的影响,提出一个新的动载系数计算公式。通过算例与ISO标准的动载系数计算B法进行比较分析,二者结果十分吻合,证明该法的正确性和可靠性。     

基于ADAMS多体动力学的轮齿动态载荷仿真分析

齿轮啮合过程中的轮齿动态载荷是齿轮研究领域的一个重要问题。文中介绍了直齿圆柱齿轮啮合传动特性以及ADAMS多体动力学分析中的接触碰撞模型;建立了基于ADAMS的直齿圆柱齿轮副多体动力学分析模型;通过动态仿真分析,获得齿轮啮合过程中的轮齿动态载荷历程,以及不同转速时轮齿的动载系数变化规律,为进一步研究直齿圆柱齿轮齿顶修形设计提供理论依据。     

中心距误差分配模型对分扭传动系统动态特性的影响研究

为提高分扭传动系统的均载性能和传动稳定性,针对某单输入双输出齿轮分扭传动系统,基于对称、同步变化和随动思想,建立了齿轮分扭传动系统的3种联动中心距误差计算模型,推导了该误差在啮合线上的投影计算公式,研究了基于3种联动中心距误差分配对系统均载和动载荷系数的影响.结果表明,中心距误差对均载系数和动载系数的影响较小;3种不同计算模型下的偏转角对系统均载系数和动载系数影响较大,尤其是同步变化和随动变化模式.从计算结果来看,采用对称变化的误差分布模型,误差有较大的选择分布空间,可采用该种误差分布模式获得圆柱齿轮分扭传动系统的良好动态性能.     

变频调速工况下起重机起升机构动载荷分析

通过建立变频调速工况下的起重机起升机构数学模型,对该系统进行启动动载荷理论分析,并利用Matlab对影响动载系数的各参数进行了数值仿真。计算结果表明变频调速技术可有效降低电动机的启动动载系数,使起重机加减速更加平稳,也有利于提高整机使用寿命,对起重机起升机构的设计计算和动载系数的选择起到理论指导作用。     

油膜轴承传动轴系动载系数计算方法

针对传动轴系动载荷变化难以准确用数学函数描述的问题,基于刚体动力学理论,综合考虑轴系刚性与弹性振动特性,提出近似求解动载荷的分析方法,建立轴系动载荷分析模型。通过分析现有油膜轴承试验装置中传动轴系的机械结构组成,推导传动轴系在启制动工况突变时的动载系数计算公式;根据传动轴系的结构参数,确定动载系数取值范围;同时给出该动载系数模型在工程应用中的典型形式。计算表明：轴系在启制动之前,相比没有静压润滑的情况,使用静压润滑的油膜轴承的动载系数相对较小,振动对其油膜稳定性的影响较小。     

新能源悬臂型轮边减速器箱体结构强度研究

轮边减速器作为重型或新能源车辆重要的减速增扭传动结构之一,其箱体是齿轮传动系统内部载荷和车架连接外部载荷的重要承载体,箱体结构设计合理和强度性能满足是轮边减速器平稳运行的重要保证。基于箱体三维几何结构和有限元分析方法,建立集“模型-强度评判-运转”的箱体结构分析方法,综合研究了箱体的结构强度及密封性。结果表明,采用组合计算的载荷和强度评判准则下的箱体具有足量的设计强度和刚度,可以支撑内场传动系统的平稳运行和抵抗外载荷作用变形;足量的螺栓分布和合适的螺栓型号可以保证箱体结合面接触面均匀分布,且不发生漏油现象;箱体试验结果与理论分析基本吻合。提出的结构强度分析方法为箱体的结构设计提供了技术参考。     

航空弧齿锥齿轮轮齿应力谱精确获取及分布估计

航空弧齿锥齿轮在服役过程中,工况恶劣,振动冲击多,工作过程中的轮齿随机应力谱分布规律对弧齿锥齿轮的设计和寿命预测具有重要作用。根据弧齿锥齿轮动力学模型,计算各工况下的动载系数,建立综合考虑支持刚度变形和动载荷的弧齿锥齿轮加载接触分析有限元模型,通过计算和处理得到弧齿锥齿轮工作过程中的齿面接触应力谱和齿根弯曲应力谱样本,进而利用混合正态分布参数估计法对轮齿随机应力谱分布进行估计。     

直齿面齿轮加载啮合有限元仿真分析

研究正交面齿轮在加载条件下面齿轮啮合的传动性能参数、齿面接触应力和轮齿弯曲应力变化规律的有限元分析计算关键技术,以赫兹接触应力解析公式计算结果为对比,提出接触应力和弯曲应力计算的有限元网格密度确定方法。根据面齿轮重合度,分析面齿轮加载啮合仿真的五齿模型和七齿模型适用场合,给出面齿轮在啮合过程中的齿面接触应力和齿根弯曲应力最大值位置,计算面齿轮多齿模型接触应力及弯曲应力极值,准确得到面齿轮传动的重合度、传动误差、载荷分布系数等传动性能参数,以及载荷对这些传动性能参数的影响规律。研究结果表明,赫兹接触应力解析公式计算的结果合理地确定了有限元模型的网格密度,有限元仿真得到的应力值可靠,传动性能参数的分析结论正确。     

螺栓的冲击载荷分析

预紧螺栓所受拉力可根据力平衡和螺拴与被联接零件间的变形协调条件确定，其大小变化量为外加载荷变化量的几分之一。但当外加载荷是通过几个联接处有较大间隙的零件传递至螺栓时，这种分析方法就不再适用。由于间隙的存在，零件间的运动速度不协凋，间隙消除时必然产生冲击，使螺栓承受冲击载荷。准确计算冲击载荷的大小对于螺栓的使用安全具有重要意义。某离合器式螺旋压力机的预紧联接螺栓，承受着螺杆和滑块重量、平衡回程缸下推力以及滑块回程制动期间较强的冲击力。文中通过分析制动期间螺旋副的冲击过程，建立螺栓变形的数学模型，导出冲击载荷解析式，提出降低冲击载荷的措施，为离合器式螺旋压力机回程制动机构的设计提供重要的参考，同时也为承受大惯性负载的螺旋机构的受力分析提供参考。     

考虑城市道路工况的轮边减速器载荷转换方法研究

将城市道路循环工况作为车辆的典型工况,对车速进行统计与分析,获得该工况的载荷分布特性。研究车速、加速度冲击、档位等因素在传力零件载荷形成过程中的作用,修正了旋转质量换算系数。以电动汽车轮边减速器为例,基于整车和减速器参数,进行了齿轮载荷的转换,获得与车速分布对应的零件载荷分布。探索了从车速到零件载荷的转换方法,为减速器零件的轻量化设计和寿命分析提供了技术支撑。     

具有分段作业特点的非平稳随机载荷的制谱方法研究

本文通过对装载机及叉车的随机载荷分析,探讨了具有分段作业特点的非平稳随机载荷的制谱方法。结合装载机实测传动系载荷,提出利用“作业剖面图”制取“铲—续—铲谱”这一新的制谱的方法。该方法可推广应用于具有分段作业特点的其他工程机械载荷谱的制取。     

载荷对凹陷表面的动态微弹流润滑特征的影响

研究了表面凹坑在不同接触载荷和滚滑率的情况下,通过弹流润滑区时对油膜压力和形状产生的干扰现象。根据对微弹流润滑特征分析发现,只有在表面存在相对滑动的条件下,进入弹流接触区的表面凹坑才随接触载荷 的增加被逐渐地压平变浅;而在纯滚动条件下,进入弹流接触区的表面凹坑深度几乎与载荷大小无关保持不变;所有条件下因表面凹坑进入弹流接触区产生的油膜干扰凹陷深度与载荷大小无关而保持一个稳定的值。     

INFLUENCE OF THREAD PITCH ON LOAD DISTRIBUTION ON THREADED END OF PRESSURE CYLINDER

０ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＳｏｍｅｐｒｅｓｕｒｅｃｙｌｉｎｄｅｒｓａｒｅｄｅｓｉｇｎｅｄｓｏｔｈａｔｔｈｅｅｎｄｏｆｔｈｅｃｙｌｉｎｄｅｒｈａｓｔｈｒｅａｄｅｄｃｌｏｓｕｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｈａｖｅｂｅｎｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ...     

基于实测载荷谱的板簧衬套载荷提取及台架疲劳试验

为快速且有效地对板簧橡胶衬套进行疲劳耐久验证,以在试验场测得的轮心六分力为输入,以后悬架多体模型为载体,采用虚拟迭代技术,提取了衬套的动态载荷。依据损伤等效原则,采用变载荷序列方法制定了衬套的台架疲劳试验规范,保证了台架试验与试验场道路的关联性,且缩短了台架试验时间,实现了5. 03倍的加速,衬套最终通过了台架疲劳试验的验证。     

双向载荷下威布尔应力参量的研究

以往对双轴断裂的研究多采用线弹性断裂力学参量且限于弹性材料，局部法理论提出了威布尔应力参量，威布尔应力作为度量脆性断裂概率的参量已广泛采用。为研究双向载荷对威布尔应力的影响，文中开发了威布尔应力计算程序并进行考核验证，以威布尔应力为参量，以ASTM A36钢中心裂纹板为研究对象，结合有限元分析方法，研究二维裂纹问题在不同双向载荷比下威布尔应力参量的变化规律，从而得到双向载荷对脆断概率的影响。计算结果表明，平面应力状态下，双向载荷对威布尔应力和脆断概率基本上没有影响；而在平面应变状态下，威布尔应力和脆性断裂概率随双向载荷比增大而增大。     

基于道路载荷的拖曳臂抗疲劳优化设计

为了评估及优化拖曳臂的疲劳耐久性能,以某车型拖曳臂为研究对象,进行了有限元分析和应变信号道路数据采集,将有限元分析结果与试验数据对比验证了有限元分析的准确性。针对拖曳臂疲劳失效原因进行了结构优化,根据道路数据生成了快速试验多级载荷谱,分别对优化前和优化后的拖曳臂进行了台架耐久试验,台架耐久试验结果与有限元仿真以及整车试车场路试结果一致。     

基于遗传算法的动态载荷识别优化方法

对结构动载荷反演问题进行了灵敏度分析,将结构动态载荷表示为一系列参数的形式。针对过程中存在的不适定问题,利用遗传算法的全局寻优能力获得最佳的参数,从而确定结构的动态输入载荷。这种方法将此动力学的反问题转化为结构动力学正计算,避免传统载荷识别过程中产生的矩阵求逆病态和对初值敏感及累计误差等问题。仿真结果说明提出的识别方法是有效的。     

基于实测载荷的传动轴疲劳寿命分析

针对某款干混砂浆运输车传动轴的断裂问题,搭建一套现场实测传动轴动态扭矩、跳动量、转速等参数的测试装置,为该类新车型服役期传动系统的故障诊断与维修提供理论分析依据,该套装置还可应用在泵车,搅拌车的传动系统故障诊断。由于传动轴破坏的位置结构复杂,无法直接测量破坏位置处应力,将实测扭矩载荷通过雨流计数法统计后作为边界条件对传动轴进行有限元分析,推导出结构的S-N曲线,结合Miner法则对结构进行疲劳寿命估算。该套方法能够为工程机械传动轴寿命预测提供方案。