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原文传递重型汽车轮边减速器的分析研究

论文题名：	重型汽车轮边减速器的分析研究
关键词：	轮边减速器;行星齿轮传动;有限元软件;均载机构;失效原因
摘要：	轮边减速器作为重型车辆驱动桥传动系统的末端传动装置，具有减速增扭的作用。在驱动桥中采用轮边减速器可以在总传动比相同的情况下，使作用在变速器、传动轴、差速器、主减速器等构件上的载荷减少，同时还可以减小整个驱动桥的尺寸，从而得到较大的离地间隙，并增加了系统的承载能力，因此，在重型汽车、工程机械等领域得到了广泛的应用。因此对驱动桥轮边减速器的研究，具有很重要的实际意义和工程价值，为今后该领域的发展提供了理论依据。　　本文对轮边减速器主要进行了以下几方面的研究: 　　首先以某型号驱动桥为例，介绍了轮边减速器的工作原理，并分析了轮边减速器所需满足的使用要求。通过对该驱动桥进行试车试验，发现轮边减速器的行星轮和行星轮轴发生失效，所以根据实际情况着重分析了行星齿轮传动机构的失效原因，并分别从设计、制造以及使用维护几方面给出了相应对策，这对轮边减速器的使用和维护具有实用价值。　　其次，在对行星齿轮传动系统进行有限元分析时，发现用ANSYS软件建立传动机构的模型是非常麻烦的，因此本研究采用在Pro/ENGINEER中建立结构的模型，然后利用ANSYS软件的数据接口实现数据的共享，从而节省了大量的建模时间。在建立模型时提出利用Pro/E中的单一数据库、参数化和关系式来构造轮齿渐开线，这样所建立的轮齿形状更接近于实际情况，有利于提高分析的精度，同时也提供了一种更精确的建模方式。　　再次，利用ANSYS软件对在Pro/E中建立的传动模型进行齿轮的接触分析。受到计算机处理空间的限制，本研究只对一组参与啮合的齿轮进行分析，同时为了得到精确的结果，需要对接触区域进行网格细化。根据实际情况计算出齿轮的重合度，并以此确定接触对。然后通过对传动系统进行约束和加载来计算得出啮合齿轮的应力云图，分析结构中最大的受力部位，并与计算结果相比较。另外，在ANSYS中通过自下向上的方式对行星架进行了建模，并分析得到了行星轮轴和行星架螺栓孔的应力云图，发现行星轮轴因强度不够而发生变形，从而影响了整个传动机构。　　最后，通过以上的有限元分析发现传动机构的承载能力不足，因此，本文通过对均载机理、均载结构类型、均载措施等方面的分析，指出使用两中心轮浮动的均载机构有利于提高传动系统的承载能力。由于目前对均载机构的研究大多处于静力学角度，所以本研究从动力学角度对该机构进行分析，从而建立了传动系统的动力学均载模型，并在考虑刚度和阻尼的情况下推导出了该系统的动力学均载计算公式，这为今后的行星齿轮传动设计计算提供了理论依据。
作者：	温爱伟
专业：	机械设计及理论
导师：	刘鸣
授予学位：	硕士
授予学位单位：	山东大学
学位年度：	2012
正文语种：	中文