车轮螺母座的刚度模糊可靠性分析

以汽车车轮螺母座为研究对象,根据车轮螺母座的特点确定车轮螺母座的永久变形量,考虑影响车轮螺母座刚度可靠性的不确定性和模糊性因素,分析车轮螺母座刚度模糊安全状态,应用模糊理论和可靠性理论推导车轮螺母座刚度模糊可靠性计算公式,并通过实例对车轮螺母座刚度模糊可靠性进行分析。     

车轮强度试验有限元仿真

利用ANSYS针对某车轮建立整体有限元模型,模拟车轮动态弯曲疲劳试验.得到车轮应力分布图,并对车轮寿命进行预测.然后对某车轮螺母座刚度试验进行模拟,得到其位移变化以及螺母座局部应力分布,最后通过试验对研究结果进行了验证,可为各类机车车轮的强度分析方法提供参考.     

基于序列二次规划算法的机械弹性车轮的结构优化

在保证结构与实际车轮模型结构相同的条件下,建立机械弹性车轮的有限元模型,实现了车轮受力时的结构协调性和弹簧的回位功能。利用ANSYS软件对车轮进行了有限元分析,得出车轮的径向刚度。根据结构优化问题的特点,以轮辐的每段长度作为设计变量,轮胎径向刚度为优化目标,利用序列二次规划(SQP)算法,对车轮结构进行优化设计。结果表明:基于SQP算法的机械弹性车轮的结构优化,在允许范围内有效的增大了车轮的径向刚度。     

两种车轮轮辐结构的强度比较

目前在用的汽车轮辐在螺栓孔和通风孔周围容易出现疲劳断裂，为此，对在用的轮辐进行优化设计，即在螺栓孔之间增设径向加强筋，在通风孔周围压鼓包。利用ANSYS有限元分析软件对优化设计前后的轮辐进行强度校核，验证了优化后的轮辐比优化前的轮辐具有较高的强度，从而提高轮辐的使用寿命。同时也说明，在两种轮辐强度基本相同的情况下，优化后的轮辐可采用较薄的厚度，以实现轻量化要求。     

川藏铁路线路条件下基于热-机耦合的货车车轮辐板优化*

针对川藏铁路线路货运车辆下坡区段长时间制动导致的车轮热负荷大幅增加和车轮辐板疲劳问题,考虑热-机耦合效应,采用正交试验法对现有C_(70)型敞车HESA型车轮辐板进行优化设计。试验选定轮辋与辐板过渡两侧倾角、辐板与轮毂过渡两侧倾角、辐板上部厚度、辐板下部厚度作为优化因素,依据车轮实际运维要求将辐板疲劳强度、车轮质量、辐板静强度列为优化目标。按照UIC510-5规程直线工况所确定的机械载荷工况,采用货车匀速通过超长连续大坡度区段踏面制动下车轮瞬态热载荷工况,对3种优化车轮辐板进行静强度校核与疲劳强度校核,并对比得到最优车轮辐板外形。结果表明:3种优化车轮辐板均满足静强度条件,其中辐板静强度最佳组合方案有效改善机械载荷下车轮辐板等效应力;3种优化车轮辐板均满足疲劳强度条件,其中疲劳强度最优组合方案有效改善热-机耦合载荷下车轮辐板疲劳强度。     

基于ANSYS的叉车轮边结构优化及试验分析

为解决叉车轮边轮辋螺母松动问题,利用ANSYS Workbench有限元分析软件,简化轮边结构的三维模型,通过对现有轮边结构的优化,分析优化前后的轮毂、制动鼓、轮辋和螺栓的应力云图,并根据分析对比结果,采用优化后的结构进行试验验证。结果表明:优化后的防松结构在强化试验过程中未出现轮边螺母松动的现象,彻底解决了叉车在恶劣工况下的轮辋螺母松动问题。     

乘用车钢制车轮轮辐振动特性分析

按照轮辐机械结构特征建立简化三维CAD模型,并运用ANSYS的SWEEP和MAPPED方式对模型进行精确有限元网格划分,进行轮辐振动特性分析;同时,应用MSC PATRAN验证分析方法的有效性.针对轮辐基频及整体刚度偏低的振动特性,对轮辐结构进行优化,达到改善轮辐振动特性的目的.     

汽车轮辐专用工装夹具的优化设计

为了提高汽车车轮轮辐外径面及外端面的加工精度、装夹效率、减轻劳动强度,适应汽车车轮的生产线向自动化、柔性化方向发展需要,优化设计了一种配合立式车床加工汽车车轮轮辐外径面及外端面的专用工装夹具。针对车轮轮辐外径面及外端面的制造工艺特点和优化设计目的,本次设计的优化之处主要有两点:一是工装夹具定位方面,该工装夹具利用轮辐中心孔面及平面定位,采用旋转拉杆夹紧的方式,避免了传统夹具基准不统一带来的轮辐外径跳动偏大且不稳定问题;二是机械结构方面,在车轮轮辐的每个散热孔附近区域加装一个浮动支撑油缸,以提高轮辐在加工过程中的刚度和强度,从而可以避免轮辐外径面失圆的问题。该专用工装夹具使用结果表明:结构和工艺优化设计合理,定位准确、可靠、装夹效率高,操作方便,装夹加工出来的轮辐外径面及外端面精度高,创造了良好的经济效益,并具有良好的通用性。     

铝合金轮毂轮辐轻量化分析

以16x7J铝合金轮毂为研究对象,根据弯曲疲劳试验,运用ANSYS Workbench建立车轮有限元模型。通过对有限元计算结果的分析,得到应力和应变分布情况。通过寿命预测,轮辐厚度减少1 mm,其寿命仍可达到国家标准要求。研究表明：该方法可缩短设计周期,降低成本,减轻车轮重量,对工程应用有一定的实用价值。     

铝车轮旋压水冷工艺研究

为了防止铝车轮毛坯经热旋压后发生轮辐变形,对车轮材料进行了热塑性试验,并对旋压前毛坯进行了水雾冷却模拟及试验验证,结果表明:旋压最佳温度区间为340 ～ 400℃;毛坯温度降低到320℃以下能够有效地解决车轮轮辐变形,为旋压工艺优化提供参考依据.     

汽车轮辐参数对弯曲强度的灵敏度研究

基于ANSYS有限元分析软件的PDS概率计算方法,利用ANSYS APDL语言建立了参数化的汽车轮毂模型,对轮毂进行动态的弯曲疲劳试验仿真,进而对轮辐参数进行灵敏度分析。研究表明,轮辐内侧中部控制点的轴向坐标对轮毂弯曲疲劳强度的灵敏度最大且影响显著,轮辐外侧靠近中心孔的控制点的径向坐标对轮毂弯曲疲劳强度的影响仅次之。该研究对轮辐的设计具有一定参考价值。     

摩托车铝合金轮毂服役应力分析

用有限元法对服役状态的摩托车铝合金轮毂进行了应力分析。结果表明：轮毂服役应力集中主要出现在轮辐与轮圈的过渡圆角区域,且该区域所承受的是非对称循环应力。在此基础上对最大交变应力值进行疲劳强度校核,表明轮毂在摩托车规定的正常服役期内是安全可靠的。     

带式烧结机三维设计及星轮轮辐有限元分析

烧结机的合理设计,对改善烧结矿质量和提高原料利用率具有十分重要的意义。基于三维软件进行了带式烧结机的三维造型,运用ANSYS软件对烧结机关键件星轮本体进行了分析,得到了其应力、应变、位移分布规律,其结果可为烧结机的合理设计提供一定的参考。     

基于CAD模型的齿轮辐板优化设计

对一种基于二维CAD模型的齿轮辐板优化设计方法进行了研究.探讨了其优化数学模型的建立方法,包括设计变量的选择、目标函数的确定及约束条件的选取.讨论了模型的数据结构及有关参数的计算,开发了齿轮辐板优化设计通用计算程序.并对某直升机减速器中的一薄辐齿轮辐板进行了优化,有效地减轻了齿轮的重量,取得了良好的效果.     

大速比摩擦传动中的柔轮精度分析

大速比摩擦传动,是一个具有传动精度高传动速比大的新型传动装置。柔轮是大速比摩擦传动结构中的关键件之一。在负载作用下,柔轮会发生微小变形。本文分别用弹性力学理论和有限元分析方法对柔轮建模,并用ANSYS软件分析了柔轮在不同载荷作用下的变形量;设计并制作了测量柔轮变形量的装置,在微小变形情况下,用0.2角秒电子水平仪测量了柔轮在不同载荷作用下的角度变形量,给出了一组柔轮理论变形量与实际变形量的对比数据。本文最后认为,柔轮变形的理论计算值可以设置在驱动系统的控制程序中,通过软件消除变载时的扭曲变形误差,从而提高传动系统精度。     

Experimental modal test of the spiral bevel gear wheel using the PolyMAX method

To verify the effectiveness and correctness of free modal analysis results from a Spiral bevel gear (SBG) wheel by using Finite element method (FEM), an experimental platform was constructed through the free-hanging support of the SBG wheel. The experiment used the hammer knock percussion for excitation and a three-directional acceleration sensor as signal acquisition equipment and utilized the LMS modal analysis module. The geometric model of the SBG wheel was constructed using an eight-node octagon instead of the SBG wheel outer contour. The experiment then extracted the modal parameters of the wheel using the PolyMAX method and obtained the first- and second-order natural frequencies, damping ratios, and mode shapes of the SBG wheel at 0-7 kHz during the experimental modal test. The results of the experimental test were compared with those of the FEM free modal analysis. The first- and second-order natural frequency error rates by FEM were 0.25 % and 0.45 %, respectively. The experimental modal test result verified the rationality of the model by FEM, thus showing that the result of modal analysis by FEM is reliable and providing a basis for the dynamic characteristic analysis of SBG.     

十辐Y字型轮毂铝合金车轮设计及有限元分析

设计了一种十辐Y字型轮毂车轮并运用SolidWorks建立三维模型,分析并计算车轮的受力情况作为边界条件,将模型简化后导入ANSYS Workbench,利用CAE分析技术对轮毂的整体结构、强度等方面进行了研究。经过载荷计算和有限元分析发现轮辐根部的连接处是最容易出现疲劳的部位,其次是螺栓孔和中心孔由于在转动过程中经常受预紧力和弯矩也很容易出现疲劳。在改进轮毂结构时,可以在螺栓孔之间安置径向加强筋或者增加轮辐的厚度来提高轮毂的疲劳寿命,经分析验证了该设计方案的可行性。为后续的进一步优化改进及模态分析、疲劳分析提供参考。     

铝合金车轮侧向刚度影响因素分析

使用CATIA开展铝合金车轮参数化设计,通过调整轮心结构、轮辐结构、轮辋结构、轮缘结构、窗口结构得到不同的铝合金车轮三维数据;使用Hypermesh划分网格、Nastran求解,得到不同结构铝合金车轮的侧向刚度;分析车轮侧向刚度随车轮结构参数变化的敏感程度,结果显示轮心厚度、轮心直径、轮心根部圆角、轮辐内侧厚度、轮心减...     

接触分析在车轮弯曲疲劳有限元分析中的应用

利用有限元接触分析方法,建立车轮、试验轴、螺栓连接件的有限元模型,施加合理的载荷与边界条件,模拟车轮弯曲疲劳试验。通过有限元分析软件ANSYS,建立模型、设置接触对与相关参数,得出车轮高应力区域与各应力值。运用疲劳寿命计算理论中的名义应力法及ANSYS软件估算车轮疲劳寿命,且两数据基本一致。与车轮弯曲疲劳试验结果比较表明:在疲劳寿命计算理论与ANSYS软件估算的疲劳寿命内车轮均没有破坏。从而验证了运用接触分析有限元法预估车轮寿命的有效性,为以后的结构改进起到了指导作用。