大型矿用自卸车轮边减速器的仿真与优化

目前大型矿用自卸车轮边减速器一直面临着诸多问题,如高故障率、噪声大、偏载现象、寿命短等,而齿轮修形对改善齿轮受力、降低噪音、增加寿命效果显著。本论文采用Romax Designer软件对大型矿用电动轮自卸车轮边减速器进行了建模、在额定功率与转速下对减速器进行静力学仿真分析,依据齿轮载荷分布、传动误差等参数对低速级严重偏载的小行星齿轮修形所需要参数进行分析、确定。

大型矿用自卸车轮边减速器机架长寿命设计优化改进

针对矿用自卸车轮边减速器机架开裂问题进行失效分析,通过对路谱数据进行采集,提出了更改机架材料并在机架上增加肋板的方式来优化机架提升寿命,应用仿真手段进行模拟分析和计算对比,结果表明改进的机架寿命得到明显提升。通过模态分析与铸造工艺性仿真分析验证在机架上加肋板的可行性。

基于载荷谱的装载机驱动桥轮边减速器齿轮接触疲劳寿命分析

针对装载机在服役期间驱动桥轮边减速器齿轮的接触疲劳问题,对其进行了疲劳寿命评估。在Hypermesh中建立了轮边减速器太阳轮与行星轮的有限元模型,依据疲劳加载载荷谱在Ansys Workbench中对其进行静力学与瞬态动力学求解。基于静力学与瞬态动力学在Ncode环境中进行了疲劳寿命计算,将基于有限元的疲劳寿命计算结果与台架实验结果进行对比。结果表明,在各级载荷下,瞬态动力学计算出的接触应力均大于静力学的计算结果。基于瞬态动力学的疲劳寿命为47417 h,与实验结果更为接近,与两次台架实验结果的相对误差分别为9.32%和15.14%。分析结果对装载机驱动桥齿轮系统的优化与其疲劳寿命评估提供了参考和依据。

基于Simulink三级行星轮边减速器动态特性建模分析

三级行星轮边减速器可负载运行且传递效率高,适合重载车辆使用,而被广泛应用。根据三级行星轮边减速器特点,对各级传递的传动比进行分析;基于石川公式法,对各级传动啮合齿轮的刚度进行分析;在传递比和刚度分析的基础上,基于Simulink建立三级轮边减速器动力学模型;选取驱动电机固定转速、波动转速等工况,采用相平面图和Poincare截面图法,对各级齿轮啮合进行分析,获取轮边减速器的动态特性。结果可知:机构在匀速运行工况下,各级传递啮合变形受到传递力矩的影响,各级传递啮合刚度在区间范围内波动,满足使用要求;齿轮副啮合变形大小由它传递的力矩决定,受齿轮啮合时变刚度影响在稳定值周围波动;机构的啮合刚度与系统的输入速度呈现正相关,同时啮合的变形量波形变化更加剧烈,其频率也更大;各级啮合齿轮副动态啮合形变虽然动态特性各不相同,但从相平面图和Poincare截面图判断系统各级齿轮传动的啮合形变是混沌的;实车测试和仿真分析结果误差控制在3%以内,表明模型分析的准确性和可靠性;分析方法和结果为此类设计提供参考。

动压滑动轴承在国产梭车轮边减速器上的应用研究

介绍了国产梭车轮边减速器的研究现状和结构特点,分析了影响重载动压滑动轴承性能的结构和工况参数,进行了滑动轴承多因素影响下滑动间隙参数的确定,通过试验分析了滑动轴承的使用可靠性。结果表明,该滑动轴承满足减速器寿命周期内的使用要求,具有一定的可靠性。

重载汽车轮边减速器优化设计与有限元分析

为了追求重载汽车轻量化设计,在不改变减速传动性能的前提下,对轮边减速器结构进行优化。本文以减速器体积最小为优化目标,确定了优化变量,约束条件及目标函数,基于Matlab优化工具箱进行求解计算,结果表明优化后齿轮机构体积可减少24%,显著减轻了结构质量提高了轻量化。基于优化后的参数建立轮边减速器模型,导入Ansys进行有限元分析,研究结果表明,优化后结构安全因数在2.5以上满足强度要求,可为轮边减速器的轻量化设计提供参考。

一种驱动桥轮边减速器设计

轮边减速器是汽车传动系统中最后的减速增矩装置,其工作原理是降低主减速器传递的速度和扭矩,然后传递给车轮,使车轮在地面附着力的反作用下产生更大的驱动力,从而减小轮边减速器前部的应力。基于此,提供了一种具有新型行星轮轴结构轮边减速器设计,具有密封可靠、维修方便、轻量化、使用寿命长等优势,以期此研究为相关行业提供参考。

新能源悬臂型轮边减速器箱体结构强度研究

轮边减速器作为重型或新能源车辆重要的减速增扭传动结构之一,其箱体是齿轮传动系统内部载荷和车架连接外部载荷的重要承载体,箱体结构设计合理和强度性能满足是轮边减速器平稳运行的重要保证。基于箱体三维几何结构和有限元分析方法,建立集“模型-强度评判-运转”的箱体结构分析方法,综合研究了箱体的结构强度及密封性。结果表明,采用组合计算的载荷和强度评判准则下的箱体具有足量的设计强度和刚度,可以支撑内场传动系统的平稳运行和抵抗外载荷作用变形;足量的螺栓分布和合适的螺栓型号可以保证箱体结合面接触面均匀分布,且不发生漏油现象;箱体试验结果与理论分析基本吻合。提出的结构强度分析方法为箱体的结构设计提供了技术参考。

工程机械轮边减速器结构设计研究

本文采用理论研究与实践相结合的方法,通过对轮边减速器的结构原理和工作原理的分析,发现其存在的问题主要包括传动效率低、传动噪音大、传动可靠性差等方面。在此基础上,提出了相应的结构设计方案,包括齿轮传动方案、减振设计、润滑系统优化等。经过实验验证,本文提出的结构设计方案可以有效提高轮边减速器的传动效率和可靠性,并降低传动噪音。

矿用汽车轮边减速器可靠性优化设计

将可靠性理论和优化计算方法应用到矿用汽车轮边减速器设计中,建立轮边减速器的可靠性优化数学模型。通过MATLAB概论率工具箱求解随机变量的可靠度系数和优化工具箱寻求最优设计参数。降低矿用汽车轮边减速器的外型尺寸、提高了轮边减速器的使用寿命。

车辆轮边减速器的散热仿真分析

针对某款重型商用车在高速行驶时由于行星齿轮式轮边减速器发热量过大,导致传递到轮胎的温度过高而使其爆裂的情况,提出安装散热片的解决方案。首先对此散热片在不同工况车速下分别处于静止和流动空气中时流动和换热性能进行仿真计算,拟合出努塞尔数、雷诺数等相似准则数间的关联式,并与相关文献得出的盘式散热片关联式对比,验证所建计算流体力学模型的准确性;其次,预测散热片在汽车高速行驶过程中的散热量;最后,将计算所得行星齿轮式轮边减速器摩擦产生的热流密度和仿真所得盘式散热片的对流换热系数作为边界条件,对车轮(轮辋和钟形鼓)进行了温度场仿真分析,结果表明,安装散热片后,轮辋表面温度有所下降。盘式散热片有效地改善了轮边减速器的散热条件,高速行驶时轮胎发生爆裂的可能性得以降低,安装散热片的方案有效。

考虑轮齿修形的电动车轮边减速器动态啮合性能研究

为揭示考虑修形条件下电动车轮边减速器啮合特性与动态特性,提出三种轮齿修形方案,建立电动车轮边减速器啮合模型,获取不同修形方案下的轮齿啮合印痕;考虑修形条件下的系统刚度激励与传动误差激励,建立了电动车轮边减速器多体多自由度系统动力学模型,获取系统动态啮合力与动态轴承支承响应。结果表明未修形条件下,轮齿啮合印痕分布较差,边缘接触明显;高速级单独齿向线性修形与起鼓修形可有效改善啮合印痕,低速级齿向采用线性修形配合起鼓修形,齿形采用起鼓修形或压力角修形可有效改善啮合印痕;三种修形方案使得输入高速级与输出低速级传动误差与动态啮合力,各轴动态轴承支承响应均明显改善,推荐在电动车轮边减速器设计中采用齿向线性或起鼓修形配合齿形起鼓修形。

基于多岛遗传算法的铰接车轮边减速器优化设计

以轮边减速器的体积最小最为目标函数,建立了轮边减速器的优化数学模型。采用多岛遗传算法作为优化策略,并以铰接车轮边减速器作为算例。结果表明,此方法能够获得更好的结构最优解,有效的降低了轮边减速器的外形尺寸,证明了该方法的正确性和可行性,具有重要的理论价值和实际工程意义。

基于活齿传动的电动轮自卸车轮边减速器设计

针对重型矿用电动轮自卸车轮边减速器工作条件恶劣且需承受较大负载和冲击载荷,故障率高的问题,根据GE788型电动轮自卸车轮边减速器设计满足该型号自卸车使用要求的活齿传动轮边减速器,确定了活齿传动轮边减速器的结构和基本尺寸,分析了活齿传动啮合件的受力情况并进行了强度估算。研究结果表明,该活齿传动轮边减速器满足设计要求,为基于活齿传动的电动轮自卸车轮边减速器的设计提供了依据。

重型机械新型轮边减速器优化设计

【目的】为了解决目前工程机械、重型载货汽车轮边减速器存在的外形庞大、结构笨重等问题,设计了一种新型轮边减速器.【方法】利用仿真分析软件ADAMS自身提供的优化算法,在保证总传动比不变的情况下,改变齿轮传动路线,以差速器体积最小为精确化的目标函数、确定设计变量及其并行设计的约束条件,对其进行运动仿真分析.【结果】得出轮边减速器体积最小时所对应的各变量具体值;通过对比分析,仿真结果与理论设计相一致,验证了新型轮边减速器结构设计的正确性.【结论】应用仿真软件对模型进行结构优化,为产品的理论设计奠定了良好的基础.

装载机轮边减速器的多目标模糊可靠性优化设计

在充分考虑轮边减速器各设计参数的随机性和模糊性的基础上 ,建立以体积和齿宽最小为双目标的模糊可靠性优化数学模型 ;给出求解此模型的方法 。

带肋轮边减速器箱体的有限元分析与优化

针对联合工况下带加强肋的轮边减速器箱体,建立其有限元模型,分析其载荷边界条件,对其进行静力分析,并得到有限元分析结果.在此基础上,优化箱体上存在的应力集中以及加强肋的厚度和类型.优化后的箱体较原箱体减轻4.25%.观察优化后箱体的应力分布,发现这种轻量化设计方法合理且对带肋箱体的优化设计具有借鉴意义.

154吨电动轮自卸车轮边减速器的设计与分析

以电动轮自卸车轮边减速器为研究对象,利用ANSYS有限元分析软件对太阳轮和行星轮进行了仿真分析,得到了太阳轮和行星轮的等效应力云图,并对有限元分析仿真值与理论计算值进行了对比,结果表明,理论计算值与仿真值非常接近,表明采用ANSYS有限元分析软件分析轮边减速器的疲劳强度问题的可行的。

基于遗传算法的两级轮边减速器可靠性优化

在保证双级行星齿轮传动系统可靠性的前提下,尽可能使轮边减速器得到最小体积.利用多目标改进的遗传算法进行优化设计.使用iS IGHT软件遗传算法工具箱对其进行了优化计算.对多目标遗传算法的改进进行了研究.改进了遗传编码,选择算子,局部的搜索过程等.与行星齿轮系统的普通优化相比,因遗传算法不要求目标函数连续可微,并通过改进形成了局部贪婪性搜索过程,增强了遗传算法的局部搜索能力.因此比普通优化结果提高了13.3%,并且这一结果已经在工程应用中得到了证实.同时也验证了改进的遗传算法对解决多目标优化问题的可行性和优越性.

重载支架搬运车轮边减速器承载轴壳的结构强度分析

通过对煤矿井下重载框架式支架搬运车轮边减速器的典型工况进行受力分析,确定了其减速器承载轴壳的有限元分析的载荷边界条件,进而得出了承载轴壳的强度分析的计算结果,为支架搬运车轮边减速器承载部件的强度校核提供了一种可行的计算方法。该轮边减速器在整机的工业性试验中表现良好。