拖拉機變速箱軸系校核平臺設計及軸承有限元分析.pdf

1、拖拉機工作條件十分惡劣，在工作過程中底盤變速箱等零件承受著很大的沖擊載荷。軸系是拖拉機變速箱的重要組成部分，其中軸的結構剛度直接影響到變速箱的使用性能，決定了齒輪的嚙合程度和動力傳輸平順性，因此，對軸的剛度進行校核顯得尤為重要。為此，東風農機集團有限公司與常州江蘇大學工程技術研究院展開合作，聯(lián)合開發(fā)拖拉機變速箱軸系校核平臺及對軸承進行有限元計算分析。在此背景下，本文開展了以下工作。
　　利用Visual Basic6.0開發(fā)了拖拉

2、機變速箱軸系校核平臺。校核平臺包括:用戶模塊、圖形模塊、計算模塊、數據存儲模塊。用戶模塊供用戶登錄軟件和管理密碼;圖形模塊供用戶進行軸上零件排布和定義各類參數;計算模塊提供齒輪、軸承、發(fā)動機扭矩等參數，支持同時在12種工況下進行計算;數據存儲模塊主要提供軸的剛度校核和軸承壽命計算等結果數據的存儲。該校核平臺的開發(fā)，實現了一般拖拉機變速箱中軸的剛度校核及軸承壽命計算的自動化，替代人工校核工作，減小了傳統(tǒng)的分析和計算工作量，大大提高了變速箱

3、的開發(fā)效率。
　　在進行變速箱軸承的分析之前，本文對6208型軸承進行了接觸應力的赫茲理論計算，并通過APDL語言自動創(chuàng)建接觸對和施加約束條件，對軸承進行了有限元分析。結果表明，理論解和仿真解中，滾動體接觸應力分布趨勢基本一致，驗證了該軸承有限元模型的正確性，因此可以用作下一步分析的有限元模型。
　　在軸止工況下，分析了底盤變速箱軸承座孔的應力及應變，發(fā)現孔橫截面的位移量并不一致，因此有必要對變速箱軸承施加簡化和實際邊界條件

4、進行有限元分析并進行比較。針對單個軸承有限元模型，施加簡化邊界條件:對軸承外圈施加全約束、對內圈側表面施加軸向約束;針對基于變速箱的軸承裝配體有限元模型，施加實際邊界條件:用軸承外圈與軸承座、軸承外圈側表面與軸承座的過盈量，模擬軸承外圈與軸承座、軸承外圈側表面與軸承座的過盈配合關系。在變速箱三種典型工況下，利用ANSYS對軸承及軸承裝配體模型進行仿真計算，針對兩類邊界條件，本文提出了同軸度、圓柱度及圓度等失圓評價指標和軸線偏斜角評價指標