顺德高空车出租，顺德高空车租赁， 顺德高空车出租公司 怎么开展高空车的驱动桥壳的有限元分析? 驱动桥壳是高空车上重要的承载件和传力件。非断开式驱动桥壳支承高空车重量, 并将载荷传给车轮。作用在驱动车轮上的牵引力、制动力、侧向力、垂向力也是经过桥壳传到悬挂及车架或车厢上。因此, 驱动桥壳的使用寿命直接影响高空车的有效使用寿命。合理地设计驱动桥壳, 使其具有足够的强度、刚度和良好的动态特性, 减少桥壳的质量, 有利于降低动载荷, 提高高空车行驶的平顺性和舒适性。驱动桥壳的常规设计方法是将桥壳看成一个简支梁并校核几种典型计算工况下某些特定断面的最大应力值, 然后考虑一个安全系数来确定工作应力, 这种设计方法有很多局限性。因此近年来, 利用有限元方法对驱动桥壳进行了计算和分析。利用有限元分析软件ANSYS对某型高空车上使用的整体式驱动桥壳进行了分析。
驱动桥壳有限元模型的建立首先在CATIA中建立了某高空车驱动桥壳的三维模型, 在保证分析精度的情况下, 在建立模型过程中进行了一定的简化。然后将三维模型导入到ANSYS中, 选择8节点的45号单元, 对其进行划分网格, 得到299190个单元, 69479个节点。该驱动桥壳材料为QT400-15, 弹性模量E=196.2GPa, 泊松比μ=。半轴套管的材料为45Mn2, 弹性模量。
驱动桥壳载荷的计算 驱动桥壳在车辆行驶中的受力状况比较复杂, 承受的力主要有垂向力、切向力(牵引力或制动力)和侧向力。这里, 简化为以下四种典型工况进行计算: (1)桥壳承受最大垂向力工况此工况为高空车满载并通过不平路面, 受冲击载荷的工况, 这时不考虑侧向力和切向力。取2.5倍载荷施加在两个钢板弹簧座上, 最大垂向力为: 施加在左、右钢板弹簧座上的载荷; G-后驱动桥壳满载轴荷, 为68150N; a—左边钢板弹簧座中点与桥壳中央点的距离, 为0.56m; b—右边钢板弹簧座中点与桥壳中央点的距离为0.56m。代入以上数值得ZL=ZR=85187.5N (2)桥壳承受最大牵引力工况.此工况为高空车满载以最大牵引力作直线行驶时的工况, 不考虑侧向力。此时左右驱动轮除作用有垂向反力外, 还作用有地面对驱动车轮的最大切向反作用力最大牵引力大小式中: Temax—发动机最大转矩, 为392N·m; ig1—变速器I档传动比, 为7.64; i0—驱动桥的主减速比, 为6.25; ηT—传动系的传动效率, 0.9; rr—驱动车轮的滚动半径, 为0.47m。
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计算及结果分析: (1)最大垂向力工况高空车后桥满载轴荷68150N, 把2.5倍动载荷加载到桥壳上, 桥壳只承受最大垂向力。从还可以看出, 靠近钢板弹簧座处应力也较大。可以看出, 桥壳最大变形量发生在桥壳凸缘盘处, 其变形量为0.634mm, 其满足国家标准规定满载轴荷时每米轮距最大变形不超过1.5mm/m。
(2)最大牵引力工况； 高空车满载, 发动机以最大转矩工作, 亦为最大启动工况。桥壳主要承受垂向力和最大牵引力。桥壳的等效应力分布和变形可以看出, 最大等效应力点发生在钢板弹簧座附近, 最大应力值为153MPa。最大变形量发生在半轴套管端部, 其最大变形量为0.442mm。最大应力值和变形量均符合要求。
(3)最大制动力工况； 高空车制动时, 制动器能使车轮在地面上滑动。桥壳主要承受垂向力和最大制动力, 桥壳的应力分布和变形量。其最大应力发生在半轴套管附近, 最大应力值为206MPa, 小于材料的许用应力620MPa。最大变形量出现在半轴套管端部, 其最大变形量为1.2mm。
(4)最大侧向力工况；高空车所承受的侧向力达到地面给轮胎的侧向反作用力的最大值即侧向附着力, 高空车处于侧滑的临界状态。此时, 驱动桥的全部荷重由侧滑方向一侧的车轮承担, 桥壳这种极端情况对驱动桥的强度极其不利, 应避免发生。此时, 桥壳主要承受垂向力和最大侧向力。最大变形量出现在位于侧滑方向一侧半轴套管的端部, 其最大变形量为0.773mm。
通过对驱动桥壳四种典型工况的有限元分析, 可以看出, 该驱动桥壳满足强度要求和最大变形量要求。利用CAE软件进行仿真分析和计算, 可以降低设计开发成本, 减少试验次数, 缩短设计开发周期, 提高产品质量, 使得高空车在轻量化、舒适性和操纵稳定性方面得到改进和提高。
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