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当前我国正处于基础建设的高峰期,对工程机械的需求也将持续增加。装载机具有作业速度快、效率高、机动性能好等优点,是工程现场施工的主要机种之一,其性能的可靠性尤为重要。本文以装载机驱动桥为研究对象,综合运用机械设计、机械原理、有限元等现代分析理论,针对行星传动齿轮系的疲劳寿命以及齿数对行星传动均载性影响等问题开展分析研究,并运用现代设计方法对桥壳进行仿真模拟,提出的装载机驱动桥壳有限元模拟工况研究方法为其它车辆机械零部件的抗疲劳设计提供了参考,研究工作具有实用意义和推广价值。
综合公司装载机在使用过程中的常见故障,分析总结得出主要存在的技术难点包括:主减速器托架的跨置式结构不合理、主要零部件由于装载机动力系统的整体提升不能满足使用工况、轮边减速器装配维修不便等。针对上述难点本文做了以下研究:
①改变托架结构,降低主减速扭矩,优化改进齿轮参数及结构,实现行星传动载荷均布、承载能力增加、安装拆卸方便、零部件重量减轻等目的。
②基于有限元法静、动态分析理论,运用有限元分析技术,分析桥壳在最大垂直力、最大牵引力、最大制动力和最大侧向力四种典型工况下的应力与应变情况,获得桥壳在自由状态下的前15阶固有频率和振型。
③根据驱动桥的传递动力特点设计的专用加载台位,对改进后的驱动桥进行了台位加载实验,试验结果表明驱动桥满足设计要求,其传动效率也与装载机工作速度相匹配。