试析粘弹性悬架阻尼缓冲件温度特性分析

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1、太原科技大学硕士学位论文粘弹性悬架阻尼缓冲件温度特性分析姓名：王军申请学位级别：硕士专业：农业机械化工程指导教师：孙大刚20090701中文摘要履带式推土机的作业环境恶劣，导致机器剧烈振动。在行走机构中设计安装粘弹性悬架阻尼缓冲件可以有效减少振动和噪声。但是粘弹性悬架阻尼缓冲件采用的橡胶垫为热的不良导体，同时橡胶材料的耐热性能较差，若橡胶材料实际温度超过使用温度就会发生热疲劳破坏，同时减振器的减振性能和使用寿命降低，所以有必要对粘弹性悬架阻尼缓冲件结构在作业时的温度进行分析，以便对其进行优化设计，

2、提高其散热性能，延长使用寿命。论文使用有限元方法，针对301kW(410马力)履带式推土机主频率3～8Hz内，提出合理的假设条件，建立2D力学模型，对松土和切土推土两种工况的动态响应作了力学有限元分析。根据应变能密度的结果，预测粘弹性悬架阻尼缓冲件中的高温区域位于上下橡胶垫接触区域。利用力学有限元的求解结果求得节点生热率，利用ANSYS加载到模型上，并对温度模型施加边界条件，求得模型的温度场分布、局部过热点的位置和温度值。结果显示高温区域位于粘弹性悬架阻尼缓冲件上下橡胶垫接触的中心位置；靠近钢板的

3、位置生热较多，但是散热条件好，不容易形成热量堆积。高温区域的位置与力学分析的预测相符。改变影响模型温度变化的参数，求得不同参数下的温度分布。并将局部过热点温度值与影响参数进行公式拟合，方便工程应用。最后对高温区域散热条件的改善方法提出建议和设想。进行阻尼缓冲件橡胶材料的动态试验，得到橡胶材料损耗因子和复弹性模量的实验曲线。根据实际计算需要，合理选取橡胶材料损耗因子。拟定温度场试验的方案，为今后进一步研究打下基础。粘弹性悬架阻尼缓冲件温度场分析思路和结果，可以为深入研究粘弹性悬架阻尼缓冲件的性能提供

4、参考。关键词：履带式推土机；悬架；粘弹性；温度特性ABSTRACTCrawler-mountedequipmentworksintheverybadcondition，whichcouldcauseseriousvibration．Designingandinstallingviscoelasticdamperonrunningmechanismwouldbeamosteffectivewaytoreducethevibrationandnoise．Buttheviscoelasticdamper

5、iSthematerialwhichhasbadheatemissionandworseresistancetoheat．Thusitsurfersfromfatiguefailureifthetemperatureisoutofupperlimited．Accordinglyitsperformanceandlifetimefallsdown．SoitiSnecessarytoresearchthetemperaturefieldwhentheequipmentisworking．FiniteE

6、lementAnalysis(FEA)wasusedforcalculationinthepaper．Theanalysiswasinrelationto301kW(410hp)crawler-mountedbulldozerwhosebasicfrequencyisfrom3Hzto8Hz．2Dmechanicalmodelhadbeenbuiltunderassumedcondition．DynamicresponsewassimulatedwithFiniteelementmethod(FE

7、M)intheconditionofloosening，ground·penetratinganddozing．Hightemperaturefieldpredictedwaslocatedinthecontactareaofupanddownviscoelasticdamper．Thetemperaturefieldwascomputedwithmechanicalresult(theheatgenerationratioloadedonthemodel)andterminalcondition

8、．Hightemperaturefieldwasthesameaspredictionabove．ParameterswhichimpactthetemperaturewerevariedSOastogetdifferentfields．FiRedlinearregressionequationsandlinewerealsogivenforconvenience．Thesuggestionandassumptionofheatemissionwasoffered．Dynamict