本文關(guān)鍵詞：水田適用大中功率拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋研究

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【摘要】：長(zhǎng)期以來,我國(guó)水田輪式拖拉機(jī)功率以47.8kw(65馬力)以下為主。近年,隨著農(nóng)村土地流轉(zhuǎn)和集約化經(jīng)營(yíng)的發(fā)展,以家庭農(nóng)場(chǎng)和合作社為單位的土地耕種面積不斷擴(kuò)大,對(duì)水田拖拉機(jī)功率的需求也逐年增大。但現(xiàn)階段我國(guó)大中功率水田輪式拖拉機(jī)的研發(fā)工作嚴(yán)重滯后,為迎合市場(chǎng)需求,生產(chǎn)廠商將旱田拖拉機(jī)改裝,比如將旱田拖拉機(jī)裝配水田型輪胎,作為水田拖拉機(jī)使用。由于旱田和水田作業(yè)工況、作物特點(diǎn)不同,其轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋在使用中進(jìn)入泥漿等雜物,產(chǎn)生轉(zhuǎn)向節(jié)卡死、殼體破壞等問題。本文根據(jù)水田作業(yè)特點(diǎn),結(jié)合拖拉機(jī)主機(jī)廠的技術(shù)要求,設(shè)計(jì)、開發(fā)一種滿足58.8~73.5kw功率段使用的水田拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋,以解決以上問題。與同功率段旱田用驅(qū)動(dòng)橋比較,所設(shè)計(jì)殼體厚度減薄2~3mm,運(yùn)用現(xiàn)代有限元方法對(duì)殼體進(jìn)行分析。設(shè)計(jì)、試制完成后,對(duì)轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋進(jìn)行綜合性能試驗(yàn)。具體工作如下:(1)根據(jù)主機(jī)廠對(duì)轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)要求,提出NGW行星減速和雙級(jí)錐齒輪減速兩種結(jié)構(gòu)方案,通過對(duì)比傳動(dòng)效率、最小離地間隙、技術(shù)復(fù)雜度、制造成本等指標(biāo),確定NGW行星減速結(jié)構(gòu)為優(yōu)選方案。(2)確定結(jié)構(gòu)方案后,根據(jù)驅(qū)動(dòng)橋的傳動(dòng)比、載荷、扭矩等設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)主要零部件進(jìn)行校核設(shè)計(jì),包括主減速器、半軸、NGW行星減速機(jī)構(gòu)、殼體等。應(yīng)用Solidworks軟件對(duì)設(shè)計(jì)完成的零部件進(jìn)行三維建模并裝配。(3)將殼體三維模型在Hypermesh軟件中進(jìn)行有限元分析的前處理并導(dǎo)入ANSYS軟件平臺(tái)進(jìn)行模態(tài)計(jì)算,得到殼體的前4階非0的固有頻率和振型。為驗(yàn)證有限元分析的正確性,利用模態(tài)測(cè)試裝置對(duì)殼體的實(shí)體模型進(jìn)行模態(tài)試驗(yàn),得到殼體的前4階試驗(yàn)?zāi)B(tài)頻率和振型,將有限元分析與模態(tài)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,模型正確。最后,對(duì)外界激勵(lì)頻率進(jìn)行分析,確認(rèn)殼體不會(huì)因外界激勵(lì)而產(chǎn)生共振。(4)建立有限元模型后,在ANSYS仿真平臺(tái)對(duì)殼體進(jìn)行靜力及疲勞分析,探究殼體的強(qiáng)度、剛度及疲勞性能,分析結(jié)果表明殼體的強(qiáng)度、剛度及疲勞性能都能滿足要求。(5)驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)、試制完成后,進(jìn)行綜合性能試驗(yàn),表明密封性能、減速比、噪聲、溫升都達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
【關(guān)鍵詞】：轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 有限元分析 模態(tài)試驗(yàn) 疲勞分析
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S219
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 緒論12-22
• 1.1 研究的背景與意義12-15
• 1.2 國(guó)內(nèi)外拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋研究現(xiàn)狀15-18
• 1.2.1 驅(qū)動(dòng)橋發(fā)展現(xiàn)狀15-16
• 1.2.2 驅(qū)動(dòng)橋有限元分析現(xiàn)狀16-18
• 1.3 選用軟件介紹18-19
• 1.3.1 Solidworks軟件簡(jiǎn)介18
• 1.3.2 Hypermesh軟件簡(jiǎn)介18-19
• 1.3.3 ANSYS軟件簡(jiǎn)介19
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容及技術(shù)路線19-21
• 1.4.1 主要研究?jī)?nèi)容19-20
• 1.4.2 技術(shù)路線20-21
• 1.5 本章小結(jié)21-22
• 第二章 轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋總體結(jié)構(gòu)方案及主要部件設(shè)計(jì)22-41
• 2.1 轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)參數(shù)22
• 2.2 總體結(jié)構(gòu)方案22-24
• 2.3 結(jié)構(gòu)方案的確定24-27
• 2.3.1 傳動(dòng)效率24-25
• 2.3.2 最小離地間隙25-26
• 2.3.3 技術(shù)復(fù)雜度26
• 2.3.4 制造成本26-27
• 2.3.5 優(yōu)選方案27
• 2.4 主要零部件的設(shè)計(jì)27-37
• 2.4.1 主減速器27-31
• 2.4.2 半軸31-32
• 2.4.3 NGW輪邊減速機(jī)構(gòu)32-34
• 2.4.4 殼體34-37
• 2.5 轉(zhuǎn)向節(jié)密封37-38
• 2.6 驅(qū)動(dòng)橋建模38-39
• 2.7 本章小結(jié)39-41
• 第三章 驅(qū)動(dòng)橋殼體有限元模態(tài)分析41-48
• 3.1 有限元模態(tài)分析簡(jiǎn)介41
• 3.2 驅(qū)動(dòng)橋殼體有限元分析模型的建立41-45
• 3.2.1 殼體模型簡(jiǎn)化41-42
• 3.2.2 幾何清理42
• 3.2.3 劃分網(wǎng)格42-44
• 3.2.4 螺栓連接的處理44-45
• 3.2.5 材料屬性的賦予45
• 3.3 驅(qū)動(dòng)橋殼體模態(tài)計(jì)算與分析45-47
• 3.4 本章小結(jié)47-48
• 第四章 驅(qū)動(dòng)橋殼體模態(tài)試驗(yàn)48-59
• 4.1 模態(tài)試驗(yàn)簡(jiǎn)介48
• 4.2 模態(tài)試驗(yàn)裝置與試驗(yàn)方法48-52
• 4.2.1 試驗(yàn)裝置48-50
• 4.2.2 試驗(yàn)方法50-52
• 4.3 模態(tài)測(cè)試過程52-57
• 4.3.1 測(cè)試裝置的連接52
• 4.3.2 DHDAS5902軟件的設(shè)置52-53
• 4.3.3 采樣與記錄53-54
• 4.3.4 模態(tài)參數(shù)的識(shí)別與驗(yàn)證54-57
• 4.4 有限元模態(tài)分析與模態(tài)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比57
• 4.5 外界激勵(lì)頻率分析57-58
• 4.6 本章小結(jié)58-59
• 第五章 驅(qū)動(dòng)橋殼體靜力及疲勞分析59-71
• 5.1 驅(qū)動(dòng)橋殼體靜力學(xué)分析59-63
• 5.1.1 靜力分析模型的建立59-60
• 5.1.2 工況1殼體單倍滿載60-62
• 5.1.3 工況2殼體三倍滿載62-63
• 5.2 驅(qū)動(dòng)橋殼體垂直彎曲疲勞分析63-70
• 5.2.1 驅(qū)動(dòng)橋殼體的疲勞試驗(yàn)方法63
• 5.2.2 ANSYS軟件疲勞分析方法63-65
• 5.2.3 殼體S-N曲線的確定65-67
• 5.2.4 垂直彎曲疲勞試驗(yàn)及結(jié)果分析67-70
• 5.3 本章小結(jié)70-71
• 第六章 驅(qū)動(dòng)橋綜合性能試驗(yàn)71-76
• 6.1 試驗(yàn)簡(jiǎn)介71
• 6.2 試驗(yàn)裝置71-73
• 6.3 試驗(yàn)內(nèi)容73
• 6.4 結(jié)果與分析73-74
• 6.5 本章小結(jié)74-76
• 第七章 總結(jié)與展望76-78
• 7.1 總結(jié)76-77
• 7.2 展望77-78
• 參考文獻(xiàn)78-82
• 致謝82-83
• 碩士期間發(fā)表的論文及專利83

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