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全液压平地机平衡箱体的有限元分析

发布于:2016-02-28 16:29
有限元分析

      全液压平地机的传动路线为:发动机。联轴器。液压泵。行走马达。减速平衡箱。车轮,其中平衡箱采用齿轮传动,取代了传统平地机的链传动平衡箱行走马达与平衡箱之间通过内外花键连接方式将动力传递给平衡箱内各级齿轮,最终左右箱体通过输出轴(车轮轴)将动力传递给车轮。整个平地机后桥质量(约占整机质量的)完全由个车轮来支撑,车轮对地面的支反力最终反馈在平衡箱轴承座上。因此,平衡箱体的刚度直接影响箱体内各个零件的使用寿命,尤其会对马达主轴与输入轴的同轴度造成影响。
      研究通过建立平衡箱有限元分析模型,利用有限元分析AppANSYS对恶劣工况下平衡箱受力进行分析,将分析结果与加载试验进行对比,验证模型与分析方法的准确性,以便发现原箱体的设计缺陷。利用有限元分析方法引导箱体结构改进优化,提高箱体刚度。平衡箱体的实体模型由 ANSYSApp完成,但由于其结构复杂,现有的硬件条件很难对精细的模型进行分析,因此必须对其做一定的简化处理。
      综合考虑该箱体的结构特点与前人的分析经验,对一些不影响整体的局部特征进行简化,略去了小圆孔,小圆角,小螺纹孔及倒角等结构。将在设计中的模型直接导入ANSYSApp中进行网格划分。出于对计算精度和计算机硬件条件的综合考虑,安装输入轴的内外轴承座处单元尺寸按33划分,其余按总体尺寸划分。
      右箱体通过轴承座Ⅱ与后桥架相连,后桥架通过螺栓固定在后机架上,在给整体结构施加边界约束条件时,轴承座Ⅱ外表面的节点均加以全约束,近似底盘对平衡箱的支撑作用。这支撑是一种刚性支撑,处理方法比较简单,然而实际边界上的支撑并非绝对刚性,因此存在一定的计算误差(主要是位移误差)。但这种处理边界位移的方法在实际计算过程中应用较为广泛,并且在正确选定边界零位移的范围后,仍能得到较好的结果。


                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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