基于行驶仿真试验的轮边减速器疲劳寿命预测研究

轮边减速器是重型车辆的重要降速增扭传动机构,然而轮边减速器在设计阶段由于缺乏准确可行的工作载荷数据,采用的设计载荷是静态载荷而非实际工作载荷。由于实际工作载荷和设计采用的静载荷存在相当大的差距,因此在设计载荷下的得出的轮边减速器的寿命远远高于实际载荷作用下的实际寿命。为解决实际工况下轮边减速器所承受实际动态载荷的难题,本文基于MSC.ATV建立了某重型车辆虚拟行驶试验平台,获得了轮边减速器各零部件承受的动态载荷。基于疲劳仿真分析软件,获得了轮边减速器重要部件行星架及传动齿轮的疲劳寿命。预测仿真实例证明了对轮边减速器构件进行疲劳寿命预测的可行性,解决了复杂工况载荷条件下重型车辆轮边减速器疲劳寿命预测的难题,研究成果还可推广应用于相关工程领域,具有非常重要的实用意义。     

轮边减速器行星齿轮结构动力学分析

利用三维建模软件对轮边减速器行星齿轮结构建立了几何模型,并根据重型载货汽车轮边减速器行星齿轮结构以及受载特点,建立了行星齿轮结构三维有限元模型,利用显式动力学软件对行星齿轮结构进行动力学仿真分析,探讨了结构在运动过程中所受到的力及产生最大应力的部位与应力的变化趋势,设计分析所得到的结论可为行星齿轮结构的设计和分析提供依...     

威布尔分布随机载荷下风电机组行星轮系疲劳强度分析

为了快速准确地评估风电机组行星轮系疲劳寿命,根据行星轮系输入转矩与风速的分布关系,编制了不同风速下对应的二参数威布尔随机载荷谱,并用雨流计数法对载荷谱进行统计处理;在ANSYS中对行星轮轮系进行有限元分析,得到齿轮结构应力响应;依据Minner线性累积损伤理论,结合n Code Design Life对行星轮系进行疲劳寿命估算。着重分析了风电机组在启动风速、额定风速及年平均风速工况下的行星轮系疲劳寿命,获得各齿轮疲劳损伤状况,为风电机组行星轮系疲劳强度设计提供理论依据。     

基于ADAMS的轮边减速器动力学分析

应用SolidWorks对某轮边减速器的二级行星齿轮建模,通过SolidWorks与ADAMS软件接口将模型导入ADAMS中,建立行星齿轮虚拟样机,根据Hertz弹性撞击理论,确定接触刚度系数,并在额定转速下仿真齿轮所受切向力的变化曲线和太阳轮的浮动轨迹,可为轮边减速器设计和优化提供参考.     

基于载荷谱工况的轮边减速器刚柔耦合动力学与疲劳寿命评估

针对装载机驱动桥轮边减速器齿轮系统的疲劳问题，开展了其动力学仿真与疲劳寿命评估。首先，基于刚体动力学与刚柔耦合动力学，分析了太阳轮与行星轮接触力的变化情况，并与接触力理论计算值对比，验证了模型的可信性；而后，将太阳轮考虑为柔性体，提取了齿根疲劳危险点的应力时间历程，对应力时间历程进行了峰谷抽取与小波去除，结合Goodman公式修正了平均应力的影响，编制了一维应力谱；最后，依据线性疲劳损伤累积准则对太阳轮齿根的裂纹萌生寿命进行了计算评估，并与实验结果进行了对比。结果表明，基于刚柔耦合动力学模型的太阳轮的裂纹萌生寿命为42 709 h，与两次实验结果的相对误差分别为1.5%与3.7%，验证了评估方法的合理性，为齿轮系统的优化与抗疲劳设计提供了参考。     

矿用自卸车轮边减速系统可靠性建模分析

矿用自卸车轮边减速系统具有较大的传动比,受制于空间限制,而减小行星齿轮太阳轮齿数,因此会降低齿轮的可靠性。针对于此以某矿用自卸车轮边三级行星减速器为研究对象,根据系统结构和工作原理,基于Romax搭建轮边三级行星减速器虚拟样机有限元模型,对不同工况下各级齿轮的强度和疲劳寿命进行校核,解决传统计算对减速器所受径向载荷、自重及变形等因素考虑不足的问题,分析结果更加精确。结果表明轮边减速系统的齿轮接触疲劳强度、弯曲疲劳安全系数高,使用寿命达到设计标准要求,为同类矿用自卸车轮边减速系统设计研究提供理论依据和分析参考。     

基于行驶仿真试验的履带式车辆行星架结构优化

行星架是履带式车辆侧减速器的重要传动机构,由于测试手段及试验方法的限制,行星架在设计时采用静强度设计理论,故无法准确反映其在不同的复杂任务工况下的动态特性,给动载荷作用下构件的寿命预测分析带来了极大困难,结果导致构件的实际寿命与设计寿命有较大差距。针对该情况,基于ADAMS.ATV建立了履带式车辆侧减速器虚拟行驶试验平台,仿真获得了行星架在不同工况条件下承受的动态载荷谱。基于MSC.Fatigue软件建立了侧减速器的疲劳分析模型,获得了行星架的疲劳寿命,进而通过改变行星架的结构,仿真预测其疲劳寿命随行星架不同结构参数的变化规律,为行星架的结构优化做了一定的探索研究。     

基于PXI轮边减速器结构参数优化设计

行星轮边减速器传动比大、结构紧凑且具备较强的承载能力。基于二级行星轮边减速器结构特点,保持总传动比不变,将齿数、模数及齿宽作为变量,在相同输入功率、转速下,当齿面接触强度和齿根弯曲强度达到一定安全系数时,寻求最优变量,使整体功率损失最小,进行优化设计;基于Simulink建立了最优解轮边减速器模型,并导入Labview,在Labview+PXI环境下实现模型实时仿真,对动态特性进行分析。结果表明,优化后,功率损失率由3. 87%降低至3. 31%;优化后轮边减速器各级齿轮传动啮合变形是混沌的,齿轮副啮合变形大小由其传递的力矩决定,受齿轮啮合时变刚度影响在稳定值周围波动,表明了优化设计的可靠性。     

谐波减速器柔轮疲劳寿命及其力学性能分析

柔轮作为谐波减速器中最薄弱的环节之一,一直是谐波减速器可靠性研究中备受关注的对象.以CSG-32-80型谐波减速器为对象,利用Ansys Workbench对其柔轮进行了瞬态分析,得出了柔轮应力、应变的分布情况;将有限元分析结果导入Ncode Designlife疲劳分析模块,结合柔轮材料的S-N应力—寿命曲线,得出了...     

随机风载下齿轮副接触疲劳裂纹萌生寿命研究

对随机风场进行了模拟,得到了正常发电工况下主轴扭矩的时间历程;建立了齿轮副的三维有限元模型,计算了在静态载荷下齿轮副的应力应变。采用随机载荷雨流计数法对齿轮载荷进行雨流计数,并对结果进行了统计学分析,得到应力均值符合三参数威布尔分布。研究了服从三参数威布尔分布的分布参数对齿轮接触疲劳裂纹萌生寿命的影响。结果表明采用随机载荷相对于采用载荷均值齿轮的接触疲劳裂纹萌生寿命疲劳寿命下降,形状参数增大齿轮接触疲劳裂纹萌生寿命增大,尺度参数和位置参数增大齿轮的接触疲劳裂纹萌生寿命减小。