某履带车辆传动系统动态扭矩载荷谱分析及应用研究

为提高履带车辆结构的疲劳耐久性、完善结构设计方法,文章以某履带车辆传动轴为研究对象,综合运用数理统计与信号分析、处理与结构有限元分析以及疲劳设计等理论,形成了较为完善的履带车辆传动系统疲劳载荷谱测试、编制及应用的研究方法;并利用雨流计数法,编制了传动轴的扭矩荷谱。建立传动轴的有限元分析模型,分析其结构应力,确定疲劳损坏热点;利用局部应力应变法与Palmgren-Miner线性疲劳积累损伤准则,通过结构应力集中修正,完成了传动轴外圆角最大应力处的疲劳寿命值预估。该文研究结果可为履带车辆载荷编制及疲劳耐久研究提供一定的参考。

装载机驱动桥疲劳试验扭矩载荷谱的编制方法

以装载机前驱动桥疲劳试验扭矩载荷谱的编制为例,将各种工况实测有效数据雨流计数统计的结果按比例系数进行工况合成,并采用雨流矩阵法对合成工况载荷谱外推,得出驱动桥的全寿命扭矩载荷谱,以此为基础编制了前驱动桥疲劳试验和强化疲劳试验的加载谱。编制出的驱动桥疲劳试验扭矩载荷谱能更加有效地反映装载机实际作业情况,为装载机传动系的抗疲劳设计和疲劳寿命预测提供了依据。加载一个需用10. 3 h的强化疲劳试验加载谱块,相当于装载机实际作业609. 2 h,加快了驱动桥总成疲劳试验的进程。

基于等效弯曲应力谱的齿轮疲劳寿命评估

为了对装载机驱动桥传动齿轮进行疲劳寿命评估,在获得ZL50G装载机驱动桥输入轴实际工作扭矩载荷谱的基础上,通过对装载机驱动桥主减速器和轮边减速器齿轮精确建立有限元模型,依据有限元计算结果得到的扭矩-应力转化系数,并利用Gerber二次曲线公式对齿根弯曲应力进行等效计算,获得了等效弯曲应力。将实测扭矩载荷谱转换为齿根等效弯曲应力谱,并利用齿轮的S-N曲线对驱动桥传动齿轮应用名义应力法进行疲劳寿命评估。结果表明,基于等效弯曲应力谱预测的疲劳寿命与实际疲劳试验结果的一致性较好,证明了该方法的有效性。

轮式装载机驱动桥疲劳试验及其疲劳可靠性评估

为了对轮式装载机驱动桥进行抗疲劳设计和疲劳可靠性评估,在获得ZL50G轮式装载机驱动桥输入轴实际工作扭矩载荷谱和转速统计的基础上,对驱动桥扭矩载荷谱进行了等效疲劳强化处理和正反转加载疲劳试验,并对驱动桥进行了极小子样疲劳可靠性评估.结果表明:驱动桥疲劳破坏主要发生在主减速器螺旋锥齿轮处,螺旋锥齿轮以弯曲疲劳破坏形式为主;轮边行星齿轮以接触疲劳破坏形式为主.在给定工作寿命的条件下,基于疲劳寿命试验结果的极小子样疲劳可靠性评估,获得了驱动桥工作时间与可靠度的关系曲线.