轮式装载机驱动桥多体动力学仿真分析

发布时间：2020-03-20 14:16

【摘要】： 驱动桥是轮式装载机传动系统的关键结构部件,准确的激励载荷分析和动力学响应分析是进行驱动桥动态特性预测和噪声控制的基础。利用虚拟样机技术,分析和预测驱动桥传动部件的动力学响应是提高其传动性能、缩短研发周期、提升产品竞争力的重要途径。本文以装载机驱动桥为研究对象,首先阐述了驱动桥及各部件的结构特点和工作原理,利用UG软件建立了驱动桥各零部件的三维实体模型并进行装配,研究了直齿锥齿轮的参数化建模方法。考虑了桥壳和半轴的柔性效应,并进行模态分析,建立了驱动桥刚柔耦合多体动力学仿真模型,并进行运动学和动力学仿真分析,得到了驱动桥传动系齿轮的啮合力、动载幅值的时间历程关系等动态特性,仿真结果与理论值吻合良好。分析了半轴的柔性效应对系统动力学响应的影响,结果表明增大半轴传递的转矩,半轴的柔性效应较明显。装载机工作环境恶劣,针对装载机驶过凸块路面受脉冲激励的过程,建立了驱动桥在脉冲激励下的刚柔耦合动力学仿真模型。从ADAMS中得到驱动桥的动态响应特性,并将桥壳的时间历程载荷导出为ANSYS瞬态动力学分析的输入激励,计算得到驱动桥壳的应力、变形等动态响应,分析了桥壳的动态安全性。上述研究工作表明:耦合了关键部件柔体条件下的多体系统动力学建模与仿真分析的方法,是对复杂机械结构动力学分析的行之有效的技术途径。本文计算得到驱动桥的动力学响应,可作为驱动桥相关零部件强度分析和疲劳寿命预测的输入,为深入开展驱动桥优化设计打下良好的基础。
【图文】：

驱动桥,动力学分析,基本流程

浙江省科技厅重点项目 2009C11G206002。本文以 ZL50 装，，对驱动桥的工作原理、运动学、动力学等方面的问题进行计、制造水平提供理论依据。建立其参数化模型，其中主要包括桥壳，主减速器，差速模，并在 UG 中建立驱动桥的装配体，得到驱动桥总成模的驱动桥模型部分零部件导入多体动力学仿真软件 ADAM样机模型。在此基础上，考虑桥壳和半轴的柔性效应，在件，并将模态中性文件导入 ADAMS 中，建立驱动桥的刚进行仿真分析并与理论值相比较，验证模型的正确性和可动力学仿真结果中导出 ANSYS 瞬态动力学分析的载荷文析，以确定桥壳在脉冲激励过程中的应力、变形等动态响 1.1 所示。

结构图,驱动桥,结构图,主减速器

图 3.1 驱动桥结构图3.1.1 主减速器的组成及功能发动机的动力经变速箱传出后，其转矩一般是纵向的，为使其转矩能传给左、右驱动车轮，必须由驱动桥的主减速器来改变转矩的传递方向。驱动桥主减速器的功用还在于减速、增矩。变速箱、传动轴传来的动力，其转速高，力矩小，如果将此动力直接作用在车轮上，不但使车轮的转速过高，也不能产生足够的牵引力。通过驱动桥的主减速器，较大的传动比可进一步增大转矩，降低转速，满足车辆的行驶要求。主减速器按照减速形式，可分为单级减速器和双级减速器。一般机械均采用单级减速器，它具有结构简单、重量轻、体积小等优点，但由于主动小齿轮的最小齿数受到限制，传动比不能达到太大，否则从动齿轮及其壳体结构尺寸大，减小了离地间隙，机械
【学位授予单位】：浙江理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TH243;TH113

【参考文献】