850型拖拉機底盤組合件結(jié)構(gòu)分析及輕量化改進(jìn).pdf

1、在計算機技術(shù)發(fā)展異常迅猛的今天,拖拉機的設(shè)計與制造也同步進(jìn)入了計算機技術(shù)時代。因此在計算機尤其是大型工作站上通過有限元技術(shù)解決規(guī)模龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的靜力學(xué)和動力學(xué)的特性分析逐漸變成了一種有效的輔助設(shè)計方法。
　　 本文主要是利用有限元分析技術(shù)對常州東風(fēng)農(nóng)機集團有限公司的850型拖拉機底盤進(jìn)行分析,計算分析涉及底盤組合件和各零件的強度、接觸、自振頻率、剛度等諸多方面的問題。
　　 本文的主要內(nèi)容及主要結(jié)論如下:
　　

2、 (1)了解850拖拉機底盤組合件的結(jié)構(gòu),再利用三維造型軟件SolidWorks生成850拖拉機底盤各零件的三維模型;之后使用專業(yè)的有限元網(wǎng)格工具HyperMesh對其進(jìn)行網(wǎng)格劃分生成有限元模型。使用ANSYS求解器,同時對計算時間、并行計算效率以及成本等方面考慮之后,得出對850拖拉機底盤如此規(guī)模的計算問題,使用8CPU的PCG求解器較合適。
　　 (2)制定了拖拉機底盤8個模擬計算工況,模擬了該型拖拉機在實際使用中所能遇到的

3、各種惡劣工況,對拖拉機底盤的結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行了全面的評價。
　　 (3)在各工況的靜態(tài)有限元結(jié)構(gòu)計算之后,由計算結(jié)果分析得到850拖拉機底盤組件中各零件的應(yīng)力危險部位;之后還得到了拖拉機底盤組合件的整體模態(tài)分析結(jié)果,結(jié)果顯示了各零件的固有振動特性;對比有限元強度分析中應(yīng)力危險位置和模態(tài)分析中的應(yīng)力危險位置,同時查看存在的靜應(yīng)力與動應(yīng)力疊加破壞的部位,找出底盤部件的結(jié)構(gòu)薄弱環(huán)節(jié)和強度過剩區(qū)域,包括離合器殼、前橋、變速箱、前橋支架等。<

4、br>　　 (4)在保證現(xiàn)有生產(chǎn)工藝的條件下,對危險零部件進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計,加強結(jié)構(gòu)薄弱環(huán)節(jié),對強度過剩部分減重。
　　 (5)原機型在離合器殼喇叭口向方形口過度處出現(xiàn)嚴(yán)重應(yīng)力集中現(xiàn)象,通過改進(jìn),此處的應(yīng)力下降到正常范圍。其他主要部件的應(yīng)力集中部位應(yīng)力值也出現(xiàn)相應(yīng)的下降,比如前橋殼半軸殼與中間齒輪箱過渡處圓角、變速箱上與離合器殼連接處法蘭的螺栓孔、變速箱內(nèi)部隔板的軸承支撐孔等。對這些部位進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)并對改進(jìn)方案進(jìn)行有限元分析,

5、驗證了改進(jìn)方案的合理性。
　　 (6)對改進(jìn)部件的底盤組件進(jìn)行整體模態(tài)分析,改進(jìn)后整體剛度提高,各部件危險部位的模態(tài)應(yīng)力有不同程度降低。
　　 (7)開發(fā)基于底盤傳動軸孔的變形數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。通過對變形數(shù)據(jù)的評價發(fā)現(xiàn),各軸孔自身的變形情況在正常范圍,但是整體傳動系由于離合器的剛度不夠,變形量偏大;改進(jìn)設(shè)計后整體傳動系的剛度有一定程度的提高。
　　 (8)設(shè)計思路由原來的以強度設(shè)計轉(zhuǎn)變?yōu)閺姸仍O(shè)計和剛度設(shè)計同時進(jìn)行,為