【摘要】：目前，我國80%以上的輪式裝載機裝備有雙渦輪液力變矩器，它相當(dāng)于一個自動換擋的兩擋變速器，從而可以減小機械變速器的擋位數(shù)。雙渦輪液力變矩器具有高效區(qū)寬，變矩比大等優(yōu)點，其功率通過超越離合器輸出給變速箱，屬功率內(nèi)分流式的液力機械變矩器。當(dāng)裝載機在高速輕載的工況下作業(yè)時，超越離合器分離；當(dāng)裝載機在低速重載的工況下作業(yè)時，超越離合器鎖止。從而可實現(xiàn)裝載機高速輕載與低速重載間的轉(zhuǎn)換，提高了生產(chǎn)效益。 測試表明，復(fù)雜多變的輪式裝載機完成一個工作循環(huán)大約需要48秒，超越離合器在每一個循環(huán)過程當(dāng)中需完成8次的鎖止與分離，裝載機的使用壽命如果按8000小時來計算，那么超越離合器需要完成512萬次可靠的鎖止和分離。然而目前的超越離合器在工作2000小時左右失效的相對較多，因為更換超越離合器的工作量大，維修成本較高，所以各主要的裝載機制造商均對超越離合器機型進行了改良設(shè)計。在這樣的背景下，本文對裝載機工作循環(huán)進行了測試，對現(xiàn)有的超越離合器進行受力分析以及靜、動強度分析，找出影響現(xiàn)有超越離合器疲勞的主要因素，依據(jù)因素對現(xiàn)有超越離合器進行改進設(shè)計，從而解決現(xiàn)有超越離合器易疲勞的缺點，對提高裝載機的可靠性具有重要的意義。本文圍繞裝載機工作循環(huán)的測試、現(xiàn)有超越離合器的結(jié)構(gòu)、超越離合器的靜、動態(tài)強度分析、結(jié)構(gòu)改進設(shè)計等關(guān)鍵問題所做研究工作及得出的結(jié)論如下： 1.超越離合器工作過程分析和裝載機工作循環(huán)測試 對裝載機處在高速輕載與低速重載的兩種工況下進行了分析。當(dāng)處于高速輕載的工況時，超越離合器分離；當(dāng)處于低速重載的工況時，超越離合器鎖止。 對裝載機工作循環(huán)進行了測試并進行載荷計算。首先，在測試結(jié)果的基礎(chǔ)之上，對測試數(shù)據(jù)進行分析，得到了裝載機工作循環(huán)內(nèi)的十二個工況下相對應(yīng)的發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和輸出軸的轉(zhuǎn)速。其次，在其基礎(chǔ)之上計算出雙渦輪液力變矩器在每個狀態(tài)下相對應(yīng)的變矩器轉(zhuǎn)速比和Ⅰ渦Ⅱ渦的轉(zhuǎn)速。再次，在CFD中進行載荷計算，依據(jù)轉(zhuǎn)速計算得出在不同時間內(nèi)的Ⅰ渦與Ⅱ渦的轉(zhuǎn)矩，進而計算得出動態(tài)仿真的加載數(shù)據(jù)。 2.現(xiàn)有超越離合器的靜態(tài)強度分析 對現(xiàn)有的超越離合器進行受力分析，簡化現(xiàn)有超越離合器的模型，并運用有限元法對現(xiàn)有超越離合器進行靜態(tài)分析，得出滾柱與內(nèi)、外圈的接觸處的應(yīng)力和應(yīng)變分布情況。 3.現(xiàn)有超越離合器的動態(tài)強度分析 采用有限元法對現(xiàn)有超越離合器進行動態(tài)分析，得出滾柱和內(nèi)、外圈的瞬時應(yīng)力分布，給出了產(chǎn)生最大應(yīng)力的位置。 4.現(xiàn)有超越離合器的改進設(shè)計和對比分析 在分析現(xiàn)有超越離合器有限元結(jié)果的基礎(chǔ)之上，，對影響超越離合器失效的因素進行分析，找出影響超越離合器疲勞的因素，針對因素對現(xiàn)有超越離合器進行改進設(shè)計，得出一種新型超越離合器。建立新型超越離合器的幾何模型，并對其簡化。對新型超越離合器進行受力分析以及靜、動強度分析，得出新型超越離合器滾柱與內(nèi)、外圈的接觸處的位移分布情況以及滾柱和內(nèi)、外圈的瞬時應(yīng)力分布情況。最后，對現(xiàn)有和新型超越離合器進行對比分析，驗證新型超越離合器比現(xiàn)有超越離合器有所改進。
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【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH133.4

【參考文獻】

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本文編號：2483410