基于实际工况轮式挖掘机驱动桥壳有限元分析

为了解决轮式挖掘机驱动桥在实际工况下桥壳破坏失效问题,通过使用在实际工况条件下所采集的载荷变化数据,结合Palmgren-Miner理论对轮式挖掘机驱动桥壳工作特征进行有限元计算,研究了轮式挖掘机驱动桥壳疲劳失效规律,提出了一种针对轮式挖掘机驱动桥壳疲劳寿命有限元分析方法。分析结果表明:分析实测载荷变化数据后发现轮式挖掘机驱动桥壳受力过程存在明显的阶段性特征;通过将实际工况测定载荷变化数据作为轮式挖掘机驱动桥壳疲劳寿命计算依据,使得有限元计算方法更加贴合实际;运行路面的坡度和左右两侧桥壳载荷转移系数对桥壳的应力分布有较大的影响。     

驱动桥传动系典型工况下的一体化动力学仿真

运用三维软件UG,完成了驱动桥主减速器主从动锥齿轮、差速器行星齿轮和半轴齿轮的三维几何模型的创建,得到了无干涉装配模型,再以通用的Parasolid图形交换格式导入到动力学软件Adams中完成了驱动桥虚拟样机模型的构建。在此驱动桥虚拟样机模型中融入Hertz接触理论,结合某观光车驱动桥的实际工况,选取合适的接触参数,施加相应的约束和载荷,完成了起动、直线行驶、转弯工况下的运动学和动力学仿真分析。为进一步研究驱动桥主减速器和差速器齿轮运动学和动力学特性提供了可靠依据,同时也为降低汽车后桥主减速器和差速器的振动、优化其性能提供了技术支持。     

驱动桥锥齿轮错位量的有限元建模和分析

针对驱动桥锥齿轮在设计分析时所需的错位量参数难以获得的问题,在考虑轴承刚度耦合非线性的基础上,建立了包括传动轴、轴承、锥齿轮、差速器等部件在内的驱动桥传动系统的完整有限元模型。在驱动桥桥壳和主减速器壳体建模过程中,考虑刚度的影响,使用有限元模型提取了刚度矩阵,提出了一种驱动桥有限元建模方法;通过搭建的驱动桥仿真分析模型,模拟了真实工况,计算了模型的系统变形,分析得到了锥齿轮设计时所需的错位量。研究结果表明:该方法能对驱动桥包含的各部件进行建模,可模拟试验中的载荷工况,且模型计算分析周期短,仿真结果精度满足工程需求,能够实现对锥齿轮错位量的计算分析;同时,该结果对驱动桥传动系统其他部件的设计和分析也具有一定的借鉴意义。     

驱动桥主减速器工况载荷下寿命预估

针对机械产品寿命长价格昂贵,对这些机械产品做寿命试验十分困难。根据疲劳损伤累计原理,把实验的载荷、疲劳和实测工况的载荷、疲劳的关系建立起来,按照驱动桥主减速器的加速寿命试验推算出驱动桥主减速器在真实工况下的寿命。     

载重货车驱动桥壳谐响应分析

利用三维建模软件CATIA建立了某载重货车驱动桥壳的几何简化模型,导入ANSYS软件进一步建立该桥壳的有限元模型。合理设计驱动桥壳,使其具有足够的强度、刚度和动态特性,将有利于降低动载荷,提高汽车行驶平顺性和操纵稳定性。对某载重货车驱动桥壳板簧周围出现了裂纹,为避免事故的发生,在桥壳的结构改进设计中除考虑静力学外,还需分析桥壳的动态特性,研究其共振特性。根据谐波响应理论,运用ANSYS对桥壳进行模态与谐响应分析;发现桥壳二阶垂向弯曲振型使板簧位置产生剧烈共振,导致该桥壳产生局部裂纹。针对分析得到的局部不合理结构进行了优化设计,使桥壳整体刚度更趋合理。     

汽车驱动桥主减速器圆锥滚子轴承滚子接触应力分析

对汽车驱动桥主减速器圆锥滚子轴承进行弹性流体动力润滑分析,根据润滑油的物理参数和滚子承受的载荷,求出了油膜压力和摩擦因数.然后利用有限元软件对受载荷最大的滚子进行了有限元分析,得出了滚子在外部载荷和惯性力作用下的接触应力分布,得出驱动桥主减速器工作时的惯性力对圆锥滚子轴承的影响是必须考虑的因素.     

轮式装载机驱动桥壳疲劳失效预测模型研究

针对轮式装载机驱动桥桥壳疲劳失效问题,运用疲劳失效原理,对轮式装载机驱动桥壳工作特征进行理论及有限元建模,研究了轮式装载机疲劳失效规律,提出了一种驱动桥壳疲劳失效预测计算模型。分析结果表明:由于计算模型考虑了随机载荷谱和修正后的应力疲劳曲线,轮式装载机驱动桥壳失效模型贴合实际;轮式装载机驱动桥壳轮边截面剧烈变化位置存在规律性的应力集中;桥壳的前六阶固有频率值皆远离实际工况路面的激振频率;轮式装载机驱动桥壳损伤大部分出现在低应力幅下。     

汽车驱动桥壳疲劳寿命分析

针对某汽车驱动桥壳疲劳寿命的设计要求,运用有限元方法对疲劳寿命进行预测。据桥壳的实际加载和约束情况施加相应边界条件,计算桥壳试验条件下的应力和位移响应,作为桥壳的疲劳损伤载荷。计算结果表明该桥壳疲劳寿命和试验数据较为吻合,从而满足汽车实际运行标准。     

基于路况效应的重型载货汽车桥壳有限元分析

为了对重型载货汽车驱动桥壳工作特性进一步研究,以重型载货汽车桥壳作为研究对象,通过使用有限元方法、Miner线性损伤累积理论和Goodman疲劳原理并接合路况效应,使分析条件进一步贴合实际工况,研究了重型载货汽车桥壳在实际路况作用下应力、变形及寿命和安全系数变化规律。分析结果表明:通过将计算模型中的S-N曲线进行修正和引入路况效应载荷谱,该型重型载货汽车驱动桥壳产品性能计算参数与实际台架试验结果相同,具有实际可靠性;重型载货汽车驱动桥壳在轮边部位存在规律性的最大应力;桥壳的前六阶固有频率相对实际工况路面对桥壳的激振频率相差较大;重型载货汽车驱动桥壳大部分损伤出现在高应力幅下且疲劳寿命满足企业要求。     

主减速器轴承的静态分析与选型

主减速器是载货汽车驱动桥的核心部件之一,其可靠性对整车的工作性能有重要作用。圆锥滚子轴承作为驱动桥主减速器的关键部件,其精度、振动和可靠性等指标对主减速器的性能和寿命有决定性的影响。由于主减速器轴承所处的工况具有转速高、载荷大以及存在径向圆跳动等特点,常常会出现滚子打滑、歪斜以及与滚道和挡边产生剧烈摩擦等现象,进而导致轴承发热和磨损,导致其过早失效。轴承疲劳     

焊接残余应力对桥壳疲劳寿命的影响研究

桥壳作为驱动桥的核心零部件,其疲劳寿命对驱动桥乃至整车安全性有决定性的影响,对于制造过程中使用焊接工艺的桥壳,焊接残余应力的影响不容忽略。以某商用车驱动桥桥壳为研究对象,在获得其焊接残余应力分布的基础上,分析焊接残余应力对桥壳在静态载荷和动态循环载荷工况下应力应变响应的影响。使用应变-寿命分析方法对桥壳在弯曲疲劳试验工况下的寿命进行预测,并与台架试验结果进行对比,结果表明考虑焊接残余应力时,疲劳寿命次数和破坏位置的预测结果与试验结果吻合较好,验证桥壳疲劳寿命预测模型的准确性。与不考虑焊接残余应力的模型相比,焊接残余应力导致桥壳疲劳寿命次数降低,且失效位置不同,说明了疲劳寿命预测时考虑焊接残余应力的必要性。本文方法可推广应用于含有焊接残余应力的结构疲劳寿命预测,为结构优化设计提供指导。     

轻型汽车驱动桥壳焊接工艺设计

驱动桥壳的功能汽车驱动桥壳通常被称为后桥壳,是汽车传动系的一个重要组成部分,它与主减速器、差速器和半轴等组成驱动桥位于传动系的末端,用于增大由传动轴或变速器传来的转矩,并将它分配给左、右驱动轮,且使后者具有汽车行驶运动学所要求的差速性能。驱动桥承受汽车的荷重,并在驱动车轮与车架或车厢中传递纵向力与横向力。而驱动桥壳又是主减速器、差速器和半轴等车轮传动装置的外壳,在汽车行驶过程中,受力比较复杂,尤其当汽车通过不平路面时,由于车轮与地面之间所产生的冲击载荷往往引起桥壳的变形或折断,因此要求桥壳在动载荷下具有足够的强度和刚度。     

商用车驱动桥桥壳强度及疲劳寿命分析

驱动桥桥壳是汽车主要的承载件和传力件,其主要损伤形式是在交变载荷下发生疲劳失效.通过建立商用车驱动桥的有限元模型,在试验工况和路面工况下进行强度和疲劳寿命分析,查找出易发生破坏的位置,并验证该驱动桥桥壳强度和疲劳寿命可以满足设计要求.     

重载型矿山自卸车驱动桥滑板的优化分析

驱动桥滑板位于重载型矿山自卸车中后桥桥壳上,连接板簧与桥壳。驱动桥滑板作为汽车系统的一部分,其作用是支撑板簧,并承受车辆行驶时颠簸所带来的冲击,侧倾时对板簧进行限位,以及承受板簧所带来的摩擦。在重载型矿山自卸车实际运行时,存在着超载严重以及急变载荷频率高等情况,这就需要驱动桥滑板满足足够的强度、耐磨度。鉴于此,在满足汽车轻量化目标以及降低成本的前提下,对重载型矿山自卸车驱动桥滑板进行了优化,以降低故障率以及发生故障的严重性。     

输入转矩对驱动桥系统动力学特性的影响

在驱动桥系统中,滚子轴承是连接轴系与壳体的关键部件,其刚度具有各向耦合性和非线性特性,且与输入转矩有关。为准确高效地分析输入转矩对驱动桥系统动力学特性的影响,基于非线性轴承理论、有限元法和模态综合方法,建立包含主减速器总成、差速器总成、轮毂总成和桥壳等部件的完整驱动桥系统动力学分析模型,根据输入转矩大小的不同,定义轻载、中载和重载三种典型工况,分别计算各工况下的非线性轴承刚度,分析轴承刚度随输入转矩大小变化的特点,对驱动桥系统进行单位谐波传动误差激励下的动力学分析,研究输入转矩对驱动桥系统动力学特性的影响,分析不同工况下准双曲面齿轮动态啮合力的频响特性。计算结果表明,驱动桥系统动力学特性随输入转矩大小变化具有一定规律,能有效指导驱动桥系统的减振降噪设计,避开危险工况。     

基于协同仿真环境的货车驱动桥壳有限元分析

根据工程图纸,利用SolidWorks软件创建某轻型载货汽车驱动桥的实体模型,适当简化对有限元分析结果影响较小的部分特征。基于SolidWorks与ANSYS Workbench的协同仿真环境对某汽车驱动桥装配体模型以及单一桥壳模型进行了有限元分析,求得驱动桥壳在静止满载、冲击满载、最大牵引力、紧急制动以及最大侧向力工况时的应力等效云图及变形等效云图。对比两者的分析结果表明:利用带有钢板弹簧和主减速器壳的驱动桥壳装配体模型进行协同仿真分析,其结果更加符合驱动桥壳的实际工作状况。     

随机载荷作用下汽车驱动桥壳疲劳寿命预估

运用三维造型软件Pro/Engineer建立某型商用车驱动桥后桥壳的实体模型.依据有限元基本理论,在MSC.Patran中进一步建立该桥壳的有限元模型,利用有限元分析系统MSC.Nastran进行桥壳的应力分析和模态分析.同时建立与该桥壳相匹配的某型商用车的整车多体动力学系统模型,并进行在不同等级的虚拟路面上的整车动力学分析,得到作用在桥壳弹簧座上的随机载荷历程.综合有限元分析获得的应力结果和以上所得到的随机载荷历程数据,利用专业级疲劳分析系统MSC.Fatigue,进行桥壳整体基于S-N法的单事件和多事件复合工况下疲劳性能分析,给出桥壳疲劳寿命的分布情况和最危险点的寿命值.通过与台架疲劳试验的桥壳失效情况相对比,预估结果与试验结果一致.     

重型叉车前驱动桥桥壳结构强度研究

为了实现重型叉车前驱动桥桥壳国产化,对重型叉车前驱动桥桥壳进行了结构强度研究,提出了多体动力学和有限元结合的方法.首先,建立了重型叉车多体动力学模型,分析了叉车前驱动桥桥壳在叉车满载快速举升工况、紧急制动工况、过颠簸块工况等典型工况下的动态载荷,确定了前驱动桥桥壳在各种典型工况下的最大载荷;其次,建立了叉车前驱动桥桥壳...     

基于ADAMS-AWB联合虚拟环境下自卸车驱动桥壳有限元分析

为了进一步缩短自卸车驱动桥壳产品的研发周期和提高企业生产效率,提出一种基于实际路测参数并将ADAMS与AWB共同运用于桥壳有限元分析的自卸车驱动桥壳设计方法,研究了桥壳基于实测道路参数下的应力应变规律,并分析了载荷大小和载荷频率对桥壳寿命的影响规律。分析结果表明,自卸车驱动桥壳应力较大区域主要集中在桥壳左右两侧与轮边连接区域;自卸车驱动桥壳疲劳寿命循环次数及损伤因子最小值出现在桥壳轮边区域;载荷幅值变化对桥壳寿命影响较小,载荷频率变化对桥壳寿命影响明显。     

基于ANSYS Workbench某型半挂车驱动桥壳强度分析与疲劳寿命预测

为了完善和改进半挂车驱动桥的运行和工作特性,以半挂车驱动桥桥壳为研究对象,针对半挂车驱动车桥在行驶过程中断裂和疲劳现象以及实际台架试验对企业研发成本影响问题,通过建立虚拟台架试验平台进行试验分析及实际组合工况特征分析,建立半挂车驱动桥的性能评价体系,研究分别在标准台架试验条件下和实际组合工况条件下驱动桥壳的应力、变形及寿命变化规律。分析结果表明:在标准台架试验条件下,该型产品性能满足台架试验要求;在实际组合工况下,该型产品应力、变形参数仍满足台架试验评价指标及材料使用特性;对该桥壳进行疲劳寿命分析后得到产品的安全系数及疲劳寿命满足企业要求;通过与实际样件台架试验结果对比分析后得到模拟台架试验与实际工况分析对企业的产品研发具有指导意义。