装载机连杆载荷测试与载荷谱编制方法研究

为了研究装载机连杆载荷与疲劳可靠性试验所需载荷谱特性,提出一种连杆载荷测试与载荷谱编制方法。设计连杆力测试传感器,在大石方、黏土、砂子和小石方4种物料工况下进行连杆载荷测试试验。利用峰谷抽取和小波处理实现了实测数据的压缩编辑,通过雨流计数获得了合成工况下连杆载荷均值频次和幅值频次分别服从正态分布和三参数威布尔分布的拟合数学模型,且载荷均值分布和幅值分布相互独立,编制了连杆二维载荷谱和疲劳试验程序谱,为连杆结构疲劳可靠性分析提供依据。     

多级多工况传动载荷处理方法及应用

在单级设计载荷法的基础上,考虑传动系统各部件所选材料、载荷和循环次数的影响,提出多级设计载荷法.以混凝土运输车搅拌桶减速器为例,描述从载荷测试到编制减速器传动系统的全工况载荷谱和齿轮疲劳载荷谱的过程.根据齿轮的疲劳载荷谱,分别用单级设计载荷法和多级设计载荷法计算各齿轮的弯曲当量转矩和接触当量转矩,并用两种方法计算的当量...     

RV减速器用新型交错滚子主轴承承载能力分析与试验研究

以一种集成于RV减速器针齿壳和行星架输出机构的交错滚子主轴承为研究对象,综合考虑其在轴向载荷、径向载荷和倾覆力矩综合作用下的变形协调条件,建立新型交错滚子主轴承的静力学模型,给出了新型一体式设计的交错滚子主轴承承载能力的精确计算方法,通过与有限元模型计算结果进行比较,验证了静力学模型的正确性;针对RV减速器主轴承的服役工况,综合考虑轴向游隙与径向游隙,分析了交错滚子轴承的载荷分布与承载能力特性,分析结果表明外加载荷下轴向游隙对许用倾覆力矩影响较大,而径向游隙对许用径向载荷影响较大;试制一体化交错滚子轴承支撑结构的新型RV减速器,对其性能指标进行了试验测试,试验结果表明,采用交错滚子主轴承结构的新型RV减速器在承受扭矩输出的同时,亦可承受较大的轴向载荷和倾覆力矩,且更有利于提升减速器的精度保持性,降低扭转刚度和回差的衰减.研究成果可为RV减速器的选型与设计提供理论基础.     

强耦合结构动载荷识别方法

以高速列车转向架构架为研究对象对强耦合结构的动载荷识别方法进行了研究.分析构架的结构特点及载荷系分布,以齿轮箱载荷识别为例通过加载齿轮箱载荷工况及干扰载荷工况获得强耦合边界测点的应变响应,通过三次样条空间插值的方法分别获得了三种工况下的强耦合区域内部的应变分布,将两种干扰载荷工况应变等高线交叉为零的点选为齿轮箱载荷识别测点,通过逐级加载的"载荷-应变"传递系数标定试验获得了标定散点,通过对散点进行回归分析获得最终的齿轮箱载荷系"载荷-应变"传递系数从而完成了载荷识别.通过线路实测获得了齿轮箱载荷系的时域数据,利用短时傅里叶变换得到了齿轮箱载荷系的时频图及频谱图,通过频域分析验证了该载荷解耦方法的有效性.     

行星减速器齿轮机构断裂失效分析

首先采用经典力学分析方法对某行星齿轮减速器的整个传动链进行理论上的分析,根据分析得到其典型工况的载荷条件,然后利用有限元数值分析方法对该减速器齿轮进行有限元分析,利用理论分析的边界条件发现该行星轮支撑架与行星架转动轴的结构中存在不合理的设计以及加工缺陷。根据分析结果提出了相应的改进方案．改进后该行星减速器的工作可靠性通过实际使用,发现有显著的提高。通过本次分析获得了一种分析减速器零件过早失效的科学方法,研究结果为该减速器以后能安全的使用提供了较好的理论支持。     

一种确定加速弯曲疲劳试验载荷的方法

为缩短多级多工况传动装置研发周期,降低研发成本,文章以混凝土减速器为例,提出了一种确定加速弯曲疲劳试验载荷的方法。根据减速器的实测载荷谱,考虑传动部件之间实际载荷作用规律,采用多级等效载荷法,推导出各个齿轮的弯曲等效载荷并通过线性强化方法最终获得加速弯曲疲劳试验载荷。采用MASTA软件验算结果表明,各齿轮在两种载荷状态下损伤率一致性很好。     

装配变形下谐波减速器中柔性轴承载荷分布与疲劳寿命研究

柔性轴承是谐波减速器中波发生器的关键零部件之一,对其载荷和寿命研究是谐波减速器可靠运行的关键。考虑柔性轴承装配后发生套圈显著挠性变形且与凸轮轮廓不同,假设内圈变形量未知,建立变形协调方程组对柔性轴承的载荷分布进行了研究,进而对其疲劳寿命进行了计算。利用有限元软件仿真分析了柔性轴承装配后的变形特点。结果对比表明,假设与仿真相符,载荷分布情况相符,疲劳寿命受到载荷影响。为柔性轴承的载荷分析和疲劳寿命评估提供了参考。     

复杂零件结构设计的概念单元方法

提出复杂零件结构设计的概念单元方法,即几何与物理模型、概念构型与单元、强度与刚度、工艺与造型四部分。分析了复杂零件的应用场合和结构特点,建立几何实体与物理模型,包含联接与安装部位,设置工况载荷与约束,定义设计区域与非设计区域;采用结构拓扑优化方法获得在若干工况下零件实体内部的传力路线,综合多工况下传力路线和相关因素,构造出复杂零件结构的概念模型,并结合零件的载荷形式,综合考虑制造工艺性,选择合适的零件结构单元;依据零件的强度或刚度要求,使零件壁板和结构单元具有满足性能要求的尺度;同时,兼顾零件结构工艺性和视觉美学效果等因素,对零件结构形状和尺度进行工艺和造型再设计;以加工中心立柱和三级齿轮减速器箱体为例展示了结构设计过程,通过合理布置零件内部筋板、单元的结构形式和尺寸,为复杂零件的轻量化和科学合理结构设计提供有效方法。     

机械零件可靠度估算方法

提出随机载荷的纵向分布和横向分布。根据2种分布分析了传统的载荷-强度干涉模型的局限性,指出载荷-强度干涉模型适用于随机载荷作用一次或静态的零件可靠度计算。研究了载荷大小与机械零件平均失效率之间的关系,利用标准载荷计算出随机载荷作用时2种不同分布下的零件可靠度计算模型。基于载荷纵向分布的可靠性模型需要大量的载荷-时间历程样本。当获得的样本数较少时,可以使用基于载荷横向分布的可靠性模型。最后,通过实例证明了提出模型的可用性和合理性,以及区分随机载荷概率密度函数属于何种分布在计算零件可靠度时的重要性。     

桥式起重机箱形梁载荷效应的计算机仿真分析

桥式起重机在工作过程中箱形梁的载荷分布(应力分布 ) ,通常用实测方法获得。但实测只能在某些机型某种工况下进行 ,工作量很大。要想获得多台机型多种工况下箱形梁的载荷实测值是很难实现的。采用计算机仿真方法 ,考虑起重量、起升高度及小车位置等因素的随机性 ,通过建立弹性力学模型 ,模仿桥式起重机各工况的运动情况 ,分析箱形梁的载荷分布 ,当仿真过程样本足够大时即可得到平稳过程的载荷分布 (应力分布 )。与实测方法相比 ,本方法不仅可得到大量的仿真数据 ,而且耗时少又经济 ,是一种很实用的有效方法。1　桥式起重机箱形梁的载荷分析…     

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。     

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。     

基于载荷谱传动箱箱体动载系数分布研究

针对某特种车辆综合传动箱体强度过剩,质量过重的现状,需要对箱体进行进一步优化。而在优化过程中,传统方法基于转速转矩的经验公式计算一个较大的动载系数,减少了后续优化空间。基于载荷谱对平稳传动过程中的动载系数进行研究,首先对该箱体进行台架试验,测得危险部位的载荷谱,其次针对这些载荷谱进行处理获得一段平稳时间历程中的动载系数。运用极大似然法和拟合优度AD值对这些动载系数进行分布识别以及检验,最终获得99百分位的动载系数,并将其与经验公式计算动载系数进行对比,结果表明在平稳传动条件下,经验公式计算动载系数偏大,结构设计偏于保守,而99百分位动载系数较为合理,有助于轻量化设计的充分实现。     

杯拉深承载极限研究

应用塑性流动理论和拉伸塑性失稳准则,导出基于三种常用材料硬化曲线的拉深临界失稳载荷通解,反映了板材厚向异性、加工硬化和凸模几何尺寸的影响。四种板材的拉深试验表明,理论解与试验结果的相对误差在5%以内。分析了对应不同硬化曲线的特解适合的板材种类。指出忽略板材的厚向异性或用不匹配的方程拟合试验硬化曲线会对解的精度产生明显影响。提出的通解适用于绝大部分板材的拉深性分析。     

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。     

基于局部坐标的载荷传递

为解决界面网格不一致时温度、气压和变形等数据在结构网格和流场网格之间相互传递问题,提出一种基于局部坐标投影的载荷传递方法.将复杂的耦合界面分解为若干个几何简单的面,为每个面定义适当的局部坐标系,在此局部坐标系中定义三维几何坐标向二维参数坐标变换的投影关系,实现三维空间的载荷分布向二维参数空间的变换.在此基础上进行耦合界...     

负载模拟器的评价指标体系

总结了当前流行的评价标准,指出其优点和不足,然后从两个方面论述了负载模拟器的指标体系与性能要求:一是从单纯的载荷谱动态跟踪精度出发来评价负载模拟器,提出通过研究舵机本身的运动特性与载荷谱特性来进行加载系统的设计;另外一个方面是从舵机测试需求的角度提出对负载模拟器的跟踪精度的要求,着重讨论了加载精度和舵机位置动态刚度对舵机测试精度的影响。     

点焊薄壁构件受集中载荷或均布载荷作用时的翘曲扭转研究

基于点焊薄壁构件翘曲扭转理论，分析和研究点焊双帽箱型横截面薄壁构件中部有集中载荷和整个构件长度上有均匀分布载荷作用时的扭转变形特性。进行数值仿真发现，在构件中部受集中力偶作用时，扭转刚度比与载荷作用点有关，在集中力偶作用附近流过焊点的剪应力很小，并作用点左右两侧的剪应力方向相反；在整个构件长度上受均匀分布力偶作用时，只要两端不约束翘曲，扭转刚度比保持不变等。     

浓缩随机载荷谱试验研究

用运输机类型的随机谱载对中间有圆孔的LY12CZ试件进行裂纹形成和扩展试验，然后分别用两种浓缩谱进行试验研究。结果表明在裂纹的形成和扩展阶段对寿命起主要作用的参数影响是有明显差别的。特别是运输机谱中的地-空-地循环，在裂纹扩展的公式中对裂纹形成寿命的贡献估计不足。根据疲劳的材料常数对裂纹扩展的材料常数进行修正得到的计算结果与原谱的试验结果相当吻合。     

胶-螺混合连接结构的传力分析

建立了胶-螺混合连接结构的有限元模型,并进行了传力分析研究。利用粘聚区模型模拟胶层的失效过程,并考虑了金属结构的塑性变形。同时,通过胶接、机械连接及胶-螺混合连接三种形式分别进行了方法的验证,试验结果和模拟结果吻合较好,证明了所采用的胶-螺混合连接分析方法的有效性。另外,分别建立了单钉和双钉胶-螺混合连接结构模型,分析发现相对于胶接结构,单钉混合连接结构的承载能力并不会有明显提高。同时发现两钉胶-螺混合连接中两螺栓外侧的胶层由于较大的面外力会很快发生破坏,而两螺栓内侧的胶层由于螺栓的法向作用使得其只受纯剪切力,从而提高了该区域胶层的承载能力。鉴于此对混合连接构型进行了改进设计,很好地提高了连接强度。