减速箱太阳轮轴失效分析

针对叉车减速箱太阳轮轴在耐久测试过程中断裂失效问题,从太阳轮轴材料、设计安全系数、断面微观检查等方面进行详细分析,优化太阳轮轴退刀槽设计,提高太阳轮轴危险截面安全系数,同时对太阳轮轴进行静力学分析和对优化后的减速箱进行测试,验证优化后太阳轮轴满足设计要求。

基于ANSYS的拖拉机HMCVT太阳轮轴模态分析

在介绍模态分析基本理论的基础上,基于UG软件建立了拖拉机液压机械无级变速器(HMCVT)太阳轮轴的三维模型,利用ANSYS-UG的数据接口将太阳轮轴三维实体模型导入ANSYS中生成有限元分析模型,并运用自由模态和约束模态两种分析方法对太阳轮轴进行了模态分析。结果表明:两种模态分析方法均可以得到较准确的计算分析结果,但约束模态分析方法更能反映系统的实际工作状况;太阳轮轴在低阶频率下以弯曲摸态为主,高阶频率下为整体的扭转模态以及整体和局部的混合模态。本研究对细长轴的结构设计及动态特性分析提供了理论依据。

高速膜盘式太阳轮轴的疲劳强度分析

膜盘联轴器依靠圆盘几何型面的弹性变形补偿输入和输出端的微量位移和角度偏差,且有效地承受离心力、轴向变形作用和传递转矩载荷,主要应用于航空、燃气轮机等高精度和高参数的领域范畴。建立了膜盘和太阳轮轴耦合结构的膜盘式太阳轮轴强度分析计算离散模型,依据旋转机械强度理论,对单一载荷和多耦合载荷作用下太阳轮轴的静强度和疲劳强度展开研究分析,并采用两种疲劳强度评定准则进行强度校核。结果显示,在使用条件参数范围内,单一或多耦合载荷作用下轮轴设计结构强度均满足使用要求;转速与应力呈现非线性关系,造成齿根处发生较大应力,且与耦合载荷引起应力占据比重交替增加;提出高速旋转机械部件进行结构设计时,应充分考虑其离心力和科氏力引起的结构应力作用。同时,在单轴和多轴两种疲劳强度评判准则下,结构设计安全,且具有较大的安全裕量。最大剪切应力主要集中在膜盘轴肩圆角过渡区域,节点最大应力为137. 3 MPa。

高速行星减速箱膜盘式太阳轮轴行波振动及试验分析

建立高速行星减速箱膜盘式太阳轮轴仿真分析模型,依据太阳轮轴浮动结构设计原理,拟定自由-自由、简支-轴向、简支-固定3种边界工况分析条件,研究其固有频率和行波振动特性,绘制相应的阵型图和Campbell图,并搭建齿轮箱试验台架进行了试验分析。结果显示,夹带有轮齿变形的太阳轮轴主振型与啮合1倍频产生共振时激励力作用力幅最大,2倍频和3倍频次之。轮齿振动形式主要为扭转振动、行波振动和弯曲振动;同时,以膜盘或筒轴为主振型的行波振动与轴高倍频的共振点范畴较广,倍频越大其共振作用影响效果越甚微。试验结果显示,转速增加至工作转速过程中,振动值发生较明显波动后又迅速下降至稳定,表明激振力未能引起系统振动的扩展,对系统稳定性的影响甚小,反映了太阳轮轴几何设计的合理性及适用性。