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1、基于有限元的履带车辆变速箱体强度分析..Ilil制造业信息化基于有限元的履带车辆变速箱体强度分析曹风利•李国璋,傅建平军械工程学院火炮工程系自行火炮教研室，石家庄0S0003StrengthAnalvsisofTrackedVehicleGearboxbvtheFinireElementMethodCAOFeng-li.【IGuo—zhang.FUJian一pingcl〜patlnlenl【H_ArtiIhuyEngin〜nng.Ordna〜hPEngineeiiriCollege,Shijiazhuang050fKI3.China)Abstract:Inthis呻peradetai
2、lerjfiniteelementmodej1)ftrackedvphielegearboxhousingisest-llshedthehc{andslructuralehm^-^teristicisanalyzed.AccordingtotheboundaDP-mdilinn.vunstrainlconditi,misapplled.Theanalysisfi)rsnhoftrackedvehiclegeartshrmsingisc^rriedLIThenephogrd『11ofequivalentstressanddisplacementisestablished.andlhee
3、ondidonnfstn_.sanddeh~mmtiovlisnhtainedUlIIlelIhegivenr)II【jWeaknessolthegearboxhousingipulnrVInnl.drl[Jwlih^prayi.terel-rent-PrMrlJqluIIdesignofboLlSIngKeywords:vehic:[egearboxhml-ing:finileeletneitt;strenglhanalysis1引言履带车辆变速箱休是齿轮系统的承载体•在齿轮传动过程中，箱体承受较大的载荷并产生较大的变形和成力南于箱体的受力及形状卜,复杂,nr能由于静压强度足•表现
4、为整体或局部发牛裂纹，而引起变速箱的失教用常规的方法对其进行山学分折非常困难.有限元法是一种数值计算的近似方法•可对镭带车辆变速箱往使用过程屮出现的问题进行数值模拟关于应用有限元法对箱体类零件力学特性的研究，扬文颂等人建立了齿轮减速箱体的结构力学分析模型并进行」结构强度和刚度分析•韩锦章使用1-DEASMasterseries对大型箱体零件分析过程中虚注意的一些问题进行了阐述.钟丈生等人如对高谴动力承载式铸铝台金齿轮箱体强度进行r分析本文则运用有限元软件建「禁履带车辆变速箱体的力学模型•井对其进行了强度和刚睦的有限元分析2履带车辆变速箱体力学模型2t理论分析履带车辆变速箱体是一个承载
5、大形状不规则，结掏不对称的复杂空问结构，并存着各1-rnit强筋凸台，轴承孔例角和螺栓联接孔等结构•闲此在建力学模型过程中.对结构的受力特性进行理论分析是必要的受力特点可口纳为如下.点：fl］无论是直齿轮或锥斯轮传动机构•在箱体孔边都有傩刚作用力f2）履带车辆变速箱各部分不在同一平面或平r平一2.3有I:lt.,L模型八节点四面体等参实体单元是分析弹性结构空问问题中应用较广的一种元素•能利用更复杂的形状函数•实现结构对实际变形的更好表达•从而保证有限元模型具有很高的精度针对这一特点•采用自由阿格，映射同格和手丁二局部网格划分帽结合的方法，对变速箱体进行了有限元嗣格离散划分.图2为所建
6、立的履带车辆变速箱体有限元模型整个箱体共划分岀419199个实体单元.96211个节点•这里采用右手坐标系，其中xoy平面位于机械工程师20J〜，年第71108制造业信息化lManufacring}nfonatlalizatiOn上下箱体的结合面，轴平行于主轴中心线.3载荷的简化当轴承承受径向载荷时，最多只有半圈内的滚动体承受载荷,而各滚动体所受载荷的大小是不相同的，载荷(i=0丄2,•••,n)的分布示意图如图3所示.各力与轴承载荷作用线所成的角度分别为,2,3,・・・,(<90.o由力平衡条件得:2=c.s(l)其中,=,=osaeiqffi=l,2/--n),带人式⑴得■
7、■fo(l+2工c.s)(2)或Z譬⑶式中,K一与滚动体数目有关的系数,K二Z1+2COS观1z—单列滚动体的数目.若Z二10,15,20,即:36・,24.,18・,则K二4.38,4.37,4・36,考虑到游隙和内外圈变形对负荷的影响，对于球轴承取Fo:等;对于滚子轴承取Fo:生6土，然后将换算厶厶成表面压力面载荷集度q,有qi一—c,(4)其中,S为等分孔边元素面积,s:,B为轴承的宽厶度,R为轴承座的半径.4算例及结果分析4.J模型参数选取本文研究
