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公路铣刨机转向桥关键结构疲劳寿命研究
| 论文题名： | 公路铣刨机转向桥关键结构疲劳寿命研究 |
| 关键词： | 公路铣刨机;转向桥结构;几何模型;有限元分析;疲劳损伤;寿命预测 |
| 摘要： | 公路铣刨机是沥青路面养护施工机械的主要机种之一，主要用于高速公路、城镇道路、机场、货场等沥青混凝土面层的开挖翻新，也可以用于清除路面拥包、油浪、网纹、车辙等缺陷，还可用来开挖路面坑槽及沟槽，以及水泥路面的拉毛及面层错台的铣平。转向桥作为铣刨机传动系统中的关键结构部件，对其的动力学分析与结果可提高其传动性能，缩短研发周期。本文对转向桥的关键构件（双联叉和主减速器锥齿轮）进行有限元分析和疲劳寿命预测，研究结果对于预防转向桥部件的疲劳破坏，改进并优化转向桥结构，增加使用安全性，提升铣刨机质量档次具有重大的意义。 本文主要研究内容包括: 1)建立铣刨机转向桥传动总成三维几何模型，考虑双联叉结构在实际工作中的转向并传递扭矩作用，将其作为柔性体，联合UG、ANSYS和ADAMS建立了刚柔耦合动力学虚拟样机模型，并在基础上仿真得到各零部件上的动力学特性，比如主减速器上的锥齿轮受力、运动速度、加速度特性，仿真结果与理论吻合; 2)对转向桥中双联叉和主减速器分别进行瞬态动力学分析和接触有限元分析。在双联叉瞬态动力学分析中，基于在ADAMS中得到的双联叉关键节点上的载荷谱，在ANSYS中分析得到双联叉应力场和位移场以及危险区域节点的应力时间历程，得出双联叉的强度低于屈服强度;对主减速器锥齿轮做静态接触有限元，分析得到从动齿轮接触面的接触应力以及主从动齿轮的弯曲应力，仿真结果与理论计算一致，并进行了主减速器锥齿轮的疲劳寿命预测; 3)分别对双联叉和主减速器锥齿轮开展疲劳寿命预测。关联其瞬态动力学分析得出的载荷谱，考虑影响构件疲劳强度主要因素，定义构件的S-N曲线，选择Miner线性疲劳累积损伤理论估算出双联叉的疲劳寿命，仿真结果与理论结果基本一致。 |
| 作者： | 易足希 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 李剑敏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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