輪式工程機械變速器的關鍵零件強度仿真分析.pdf

1、動力換檔變速器作為裝載機傳動系統(tǒng)的核心部件，不僅要適應重載、路況差的工作環(huán)境，而且還要在復雜作業(yè)工況下進行頻繁的前進、倒退、換擋時確保穩(wěn)定性和操縱靈敏性，所以對于動力換檔變速器的結構強度、剛度、疲勞耐久性要求較高。
　　本文結合省級產(chǎn)學研課題項目“電液操縱式動力換檔變速器研制”，基于有限元分析方法，完成了定軸式動力換檔變速器的齒輪、軸、箱體的結構強度、剛度、模態(tài)、疲勞壽命研究工作，從而為變速器的設計研發(fā)、結構優(yōu)化、制造加工提供了參

2、考和指導。其主要的研究內(nèi)容可以概括為如下幾個方面:
　　1)在研究電液操縱式動力換檔變速器的結構組成、工作原理等特性的基礎上，通過三維建模軟件Solidworks建立了包括齒輪、換檔離合器、軸系、箱體等完整的動力換檔變速器三維模型，根據(jù)CAE分析軟件的求解要求對模型進行了簡化處理，導入CAE軟件，建立了關于零部件的有限元模型;
　　2)以變速器在一檔工況下最大的扭矩輸入時，對主要零部件施加實際載荷，基于ANSYS/Workb

3、ench完成了齒輪、軸系、箱體的強度、剛度、模態(tài)的研究，重點確定了漸開線圓柱直齒輪危險截面和最惡劣加載線，通過理論分析確定施加載荷的形式，以面接觸代替線接觸進行施加載荷，更能與實際相符合，利用ANSYS/Workbench求解了齒輪靜態(tài)齒根彎曲強度，得到應力、應變云圖，與齒輪實際破壞相比較，基于接觸理論對齒輪副嚙合的接觸情況進行研究，通過ANSYS/Workbench瞬態(tài)模塊完成了齒輪副的靜態(tài)和動態(tài)接觸模擬;
　　3)基于模態(tài)分析

4、理論，完成了動力換檔變速器的主要零部件模態(tài)研究。重點建立了圓柱直齒輪副彎曲-扭轉振動模型，通過ANSYS/Workbench完成了齒輪副有限元模型的模態(tài)分析，得到了齒輪副固有頻率和陣型，驗證齒輪副振動情況;對變速器各個軸進行模態(tài)求解，得到了各個軸的固有頻率和陣型，說明了其在各階陣型下的振動情況及特點;研究了箱體前十二階的固有頻率和陣型，討論了箱體各階頻率下的振動情況;總結齒輪、軸系、箱體相互之間振動對變速器振動的影響;
　　4)介