ZL60裝載機(jī)驅(qū)動(dòng)橋總成結(jié)構(gòu)分析研究.pdf

1、裝載機(jī)因其在作業(yè)中載重量大、效率高、機(jī)動(dòng)性能好，已經(jīng)成為工程建設(shè)中土石施工的主要機(jī)種之一。驅(qū)動(dòng)橋總成是裝載機(jī)的主要總成系統(tǒng)，也是裝載機(jī)系統(tǒng)中故障率較高的總成部件，驅(qū)動(dòng)橋故障約占裝載機(jī)總故障的30％左右。橋殼是驅(qū)動(dòng)橋的外殼，也是驅(qū)動(dòng)橋的承載結(jié)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)橋殼承受橋荷作用，支撐裝載機(jī)重量，而且還承受由車輪傳遞過來的各種作用力和力矩，這些作用力和力矩包括:引導(dǎo)車輛前進(jìn)的牽引力（矩）、減速停車時(shí)的制動(dòng)力（矩）、在傾斜和濕滑路面的側(cè)向力等;驅(qū)動(dòng)橋殼的

2、動(dòng)力傳遞特性，還影響到裝載機(jī)整機(jī)的振動(dòng)與舒適性，因此，需要對(duì)驅(qū)動(dòng)橋殼進(jìn)行強(qiáng)度、剛度和動(dòng)態(tài)特性分析。主減速器是驅(qū)動(dòng)橋傳動(dòng)的關(guān)鍵部分，起著減小轉(zhuǎn)速、增大扭矩的重要作用。其核心部件螺旋錐齒輪在嚙合過程中承受著交變載荷的周期作用，極易產(chǎn)生疲勞失效，因此，對(duì)主減速器實(shí)際工況載荷下的壽命預(yù)測(cè)成為驅(qū)動(dòng)橋分析的重要工作。
　　 本文課題來源于浙江省科技廳重大科技專項(xiàng)項(xiàng)目(2009C11111)“輪式裝載機(jī)驅(qū)動(dòng)橋關(guān)鍵技術(shù)研究與產(chǎn)業(yè)化”，以ZL60

3、型輪式裝載機(jī)濕式驅(qū)動(dòng)橋?yàn)檠芯繉?duì)象，對(duì)橋殼進(jìn)行了有限元結(jié)構(gòu)分析及主減速器壽命預(yù)測(cè)的研究。本文的重點(diǎn)是:
　　 1)在Pro/ENGINEER中，結(jié)合驅(qū)動(dòng)橋自身的幾何特征和工作特點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行了簡(jiǎn)化，建立了幾何模型。通過Hypermesh劃分高質(zhì)量的網(wǎng)格，然后導(dǎo)入Ansys建立了有限元模型。
　　 2)對(duì)驅(qū)動(dòng)橋殼進(jìn)行受力分析，計(jì)算得到驅(qū)動(dòng)橋殼在臺(tái)架、側(cè)滑工況、制動(dòng)工況和牽引工況下的載荷;通過有限元分析得到驅(qū)動(dòng)橋殼在各典型工況下的

4、位移和應(yīng)力場(chǎng)分布。
　　 3)對(duì)驅(qū)動(dòng)橋殼進(jìn)行模態(tài)分析，獲得驅(qū)動(dòng)橋殼的固有頻率和振型。結(jié)果顯示驅(qū)動(dòng)橋殼在典型工況下應(yīng)力小于驅(qū)動(dòng)橋殼材料的屈服極限，臺(tái)架工況下的位移小于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，固有頻率有效地避開了激勵(lì)頻率，避免了與外界激勵(lì)發(fā)生共振。ZL60型驅(qū)動(dòng)橋殼強(qiáng)度和剛度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
　　 4)采集了驅(qū)動(dòng)橋主減速器的應(yīng)變-時(shí)間歷程，獲得了主減速器典型工況載荷譜;搭建了驅(qū)動(dòng)橋主減速器試驗(yàn)臺(tái)，并編制了臺(tái)架試驗(yàn)載荷譜進(jìn)行了加速壽命試驗(yàn)，獲