基于有限元方法的装载机整体驱动桥壳疲劳寿命分析

发布时间：2020-04-06 07:23

【摘要】：装载机作为一种重要的装卸运输和轻度挖掘的工程机械产品,由于其具有机动性强和作业速度快等特点,使得它在全世界的工程机械领域有着十分广泛应用。其中驱动桥是装载机上不可缺少的承载和传力部件,一方面驱动桥需要承担装载机的总重量,传递运动所需的扭矩和转速;另一方面还需要承受非平铺路面经驱动轮传递的各类冲击等。因此,驱动桥的工作状态,对于装载机动力性的好坏具有十分重要的影响。为了使得转载机保持安全平稳的工作,展开对驱动桥壳的静力分析、模态分析和疲劳寿命分析,来预估其结构的疲劳使用寿命是十分有必要的。本文主要研究内容来自于吉林大学与XX集团的合作项目——装载机驱动桥有限元静力分析及疲劳寿命分析。针对6吨装载机整体驱动桥壳,利用著名的三维CAD软件Pro/E完成了驱动桥桥壳几何模型的建立,然后利用Pro/E软件分别完成了装载机驱动桥桥壳有限元模型的搭建。接着根据工程机械驱动桥台架试验方法标准和装载机的实际工作情况制定的模拟工况,在Pro/E和ANSYS软件中分别对已划分好网格的装载机驱动桥桥壳模型分别进行模拟受力分析,完成了驱动桥桥壳在对应工况下的有限元的静强度和静刚度分析。通过分析驱动桥壳各部位的位移和应力云图,得出了驱动桥桥壳危险截面的位置。通过在ANSYS软件中开展装载机前后驱动桥壳的模态分析,获得前后驱动桥壳的固有频率,其结果说明了进行准静态疲劳分析估算疲劳寿命的合理性。最后,根据疲劳试验的荷载规定编制载荷谱,联合Miner线性疲劳损伤累积理论,在nCode Desighlife软件中,对装载机驱动桥壳开展疲劳寿命分析,分析后得出驱动桥桥壳危险部位的疲劳寿命云图,进行驱动桥桥壳寿命的估算。总的来说,针对6吨装载机整体式驱动桥进行有限元静力分析、模态分析和疲劳寿命分析,可以为驱动桥桥壳的优化设计奠定基础,同时也对装载机其他零部件的抗疲劳设计具有一定的参考意义。
【图文】：

驱动桥壳,装载机

装载机驱动桥壳位置示意图

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料工况是装载机正常作业的主要工况之一，铲斗承受插入阻力和崛起阻以经受力分析计算出驱动桥壳在插入阻力最大和崛起阻力最大时的最大作机在铲料工况下对应的受力分析，如图 2.2 所示：
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U463.2

【参考文献】