齿轮弯曲疲劳寿命有限元计算方法研究

以材料弯曲疲劳特性为基础，采用有限元技术对齿轮的齿根应力进行分析，运用多轴疲劳设计准则对齿轮的疲劳寿命进行了计算。这一方法克服了传统的齿轮疲劳寿命计算中齿轮材料疲劳特性数据不足，应力计算不准的缺点。将计算结果与试验数据进行了对比分析，疲劳寿命计算值在试验值的0．3倍至3倍以内。     

基于损伤等效的拖拉机机罩频域振动疲劳加速试验研究

为了验证某拖拉机机罩是否满足颠簸试验标准的结构强度与疲劳寿命要求,根据疲劳损伤等效原则,采用频域疲劳加速方法,计算短时间实测载荷的损伤谱,并将损伤谱进行外推叠加,得到适用于电磁振动台加载的功率谱。通过台架试验验证了某拖拉机机罩的寿命能够达到设计要求。这种频域振动疲劳加速试验的载荷谱编制方法具有重要的实用价值。     

变速器齿轮疲劳破坏的分析与研究

根据农用大功率东方红拖拉机变速器的实际使用情况,为确知变速器齿轮工作的时效性,对农用车变速器齿轮的工作特性进行了分析研究,首先运用递归方法处理,再结合神经网络BRF进行齿轮疲劳超限的预测,并开展数值分析研究,提供了对农用车变速器齿轮疲劳破坏预测的一种方法。结果表明,该方法对变速器齿轮疲劳破坏的预测结果与齿轮疲劳试验结果一致,预测具备较高的精确度。     

对于拖拉机前轴弯曲疲劳试验上限载荷的探讨

利用拖拉机原始载荷谱及试验数据对比,通过不同车辆间的试验标准对比,分析轮式拖拉机前轴疲劳试验标准中关于最大载荷的选取,表明标准JB/T 9828-1999规定的疲劳强化试验最大载荷的选取偏大,并对如何选取最大试验载荷进行了探讨。     

轿车主减速器使用寿命试验方法研究

对于轿车的主减速器来说,其减速器上的齿轮工况直接的影响着减速器的使用寿命,文章主要针对轿车主减速器齿轮的使用寿命进行试验研究,选用了轿车变速箱总成和螺旋锥齿轮闭式试验台进行试验,对试验的结果进行对比分析,找出主减速器齿轮的疲劳强度以及疲劳寿命.     

拖拉机钢板弹簧疲劳试验检测及参数确定

介绍了拖拉机钢板弹簧疲劳寿命试验检测的主要方法,及疲劳寿命试验中参数的确定方法,提出了参数确定的多种计算方法,对各型号板簧总成基本参数的计算结果进行了对比分析,对参数的确定和试验检测方法进行了补充和完善,用实例对多个样品疲劳试验的主要参数的计算结果进行了比较和分析。     

42CrMo硬齿面齿轮虚拟全寿命的试验与分析

在完成42CrMo材料硬齿面齿轮大样本全寿命成组试验的基础上，通过试验数据处理获得了定寿命下极限应力概率分布和R—S—N曲线。挺出有限元-疲劳寿命预测法的研究策略和实施方法，采用虚拟技术得到了42CrMo齿轮应力-寿命曲线，与实际试验齿轮S—N曲线较为接近。     

基于功率密度的大功率拖拉机变速箱壳体疲劳分析

引入功率密度的概念,提出功率密度与时频分析相融合的疲劳寿命预测方法,研究了应力幅值和载荷频率2个因素对大功率拖拉机关键零部件疲劳寿命的影响。以某型号88 k W拖拉机为研究对象,在实际调研、用户反馈和有限元分析的基础上,确定变速箱壳体疲劳损伤危险点位置,搭建动态应力测试系统,采集拖拉机不同作业工况下的应力-时间历程。基于实测载荷,利用功率密度与时频分析相融合的疲劳寿命分析方法对拖拉机变速箱壳体的疲劳寿命进行预测,得到危险点的疲劳寿命为24 001 h,与基于Miner损伤理论和名义应力法分析得到的疲劳寿命(35 676 h)相比较,更接近实际工作寿命。本研究可为农机装备关键零部件的疲劳寿命预测提供更符合实际的分析方法。     

齿轮台架试验

文化大革命以来,特别是在批林批孔和学习无产阶级专政理论运动的推动下,全国各地为贯彻、落实毛主席关于“农业的根本出路在于机械化”的伟大指示,都在加速农业机械化的进程,对拖拉机传动齿轮的需要也日益增长。为了适应这个需要,不少拖拉机厂、齿轮厂、农机科研单位正在积极开展齿轮的试验研究工作,以改进齿轮质量,提高齿轮的使用性能和寿命,以及研究齿轮新材料。 本文着重介绍在进行齿轮台架疲劳寿命试验时的一些具体问题,以供讨论,参考。     

汽车用混合动力转矩合成箱齿轮疲劳失效分析

根据某厂生产的混合动力转矩合成箱疲劳寿命试验结果,通过对失效齿轮进行理化分析和金相组织分析,得出试验样品的失效原因。     

不同旋耕作业载荷下拖拉机动力输出传动系振动特性分析

为研究拖拉机旋耕作业载荷对动力输出传动系振动特性的影响,采用系统动力学建模、台架试验验证、田间试验与仿真分析相结合的方法加以分析。首先,在分析动力输出传动系结构的基础上,建立了描述其载荷传递机理的扭振耦合空间动力学模型,此模型详细考虑了横向和垂向的齿轮啮合传递效应。其次,利用拖拉机PTO加载试验台对模型的仿真结果进行试验验证,验证结果表明：横向和垂向的啮合频率误差最大分别为4.24%和5.12%,满足建模要求。然后,搭建了由无线扭矩传感器、北斗定位系统等组成的作业数据采集系统,分别采集了拖拉机在L1（2.07km/h）、L2（3.10km/h）、L3（5.29km/h）常用挡位下的田间旋耕作业数据,田间试验结果表明：旋耕作业的载荷水平和波动范围均随着作业挡位、行驶速度的升高而增大。最后,利用所建立的动力学模型仿真分析了不同作业挡位PTO负荷对齿轮传递特性的影响,结果表明：拖拉机旋耕作业挡位越高,由PTO载荷波动所引起的传动系振动位移越大,而且主要体现在横向振动。     

基于FDR阈值自动选取的拖拉机PTO转矩载荷谱外推

针对时域外推过程中常用的阈值选取计算复杂、精度低等问题,基于错误发现率(False discovery rate,FDR)提出了一种阈值自动选取方法,并基于该方法进行了拖拉机动力输出轴(Power take-off,PTO)转矩载荷谱外推研究。首先,利用开发的拖拉机PTO转矩无线监测系统采集拖拉机作业工况下的载荷数据,并进行数据预处理;将顺序拟合检验与多重检验相结合,采用FDR自动阈值选取法选取了最优阈值,确定了时域外推数据的上限阈值为342 N·m,下限阈值为100 N·m;基于极大似然估计对超阈值数据进行了广义帕累托分布(Generalized Pareto distribution,GPD)尺度参数和形状参数的拟合,建立了PTO转矩载荷的超阈值模型,并与传统图像法的拟合结果进行了比较,结果表明,两种方法的拟合结果与载荷样本的决定系数均大于0.995;从拟合优度来看,对于上限阈值,自动阈值选取法的拟合优度比图像法的拟合优度降低8.7%,而对于下限阈值,自动阈值选取法比图像法降低31.21%。利用时域外推方法对PTO转矩载荷数据进行外推,对外推1倍后的载荷时间历程与原载荷时间历程进行对比分析;当时域外推因子为131、PTO转矩累积频次达到106次时,得到了PTO转矩载荷谱;基于统计学特征与雨流计数分析对外推载荷谱进行了验证,结果表明,外推后的载荷谱与样本载荷谱分布规律一致,能够在保留载荷特征的前提下实现均值、幅值的双向外推。     

基于多目标遗传算法的404P型拖拉机齿轮系优化

针对404P型拖拉机变速箱齿轮系存在的齿轮总质量大、疲劳强度低、换挡平顺性较差的问题,建立了以变速箱齿轮系总质量最小、疲劳强度最高、换挡平顺性最高为优化目标的齿轮系多目标参数优化数学模型.提出利用带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)进行多目标优化求解.基于Matlab优化工具箱编写程序进行齿轮系参数的优化设计...     

拖拉机自动换挡规律研究

拖拉机作业工况复杂,影响换挡的因素较多,不能照搬汽车自动变速器的换挡规律。为了制定拖拉机换挡规律,依据发动机能量方程和其他车辆理论基本计算公式,推导出了拖拉机换挡规律的数学模型,然后以东方红-1302R型履带拖拉机为例,把相关参数代入数学模型,再利用Matlab软件作出相关图形,结合拖拉机牵引特性和挡位选择规律,确定了换挡时机。最后总结了动力性换挡和经济性换挡的特点。     

拖拉机动力输出轴断裂原因分析及结构改进

通过对拖拉机动力输出轴断裂原因分析,制定动力输出轴结构改进方案,使动力输出轴的更换变得方便快捷。     

拖拉机牵引装置的优化性能研究

针对拖拉机牵引装置的牵引功率较低、使用性能较差的问题,对牵引装置进行了设计和优化改进。拖拉机牵引装置主要由牵引支座、支承架和悬挂机构组成。对牵引装置进行受力和牵引特性分析,通过采用大功率网格优化算法及利用循环寻优的方法计算拖拉机的最大牵引功率,以实现对拖拉机牵引功率的优化。试验结果表明:该拖拉机的牵引装置达到了拖拉机对农具动态控制的要求。     

基于田间实测载荷的拖拉机转向驱动桥壳疲劳寿命分析

针对拖拉机作业过程中承载幅值大、随机非对称的特点,综合考虑应力集中、尺寸效应、表面质量和载荷特性等因素对疲劳寿命的影响,从相对应力梯度、疲劳损伤区域和实测载荷应力比3方面对传统应力场强法进行优化,获取修正S-N曲线,结合拖拉机田间作业的实测载荷数据,分析某88 kW拖拉机转向驱动桥壳的疲劳寿命,并与传统应力场强法的预测结果进行对比。结果表明,相比于传统方法的预测结果(31 860 h),优化后的应力场强法的预测结果(25 467 h)更接近实际工作寿命(24 000 h)。本研究可为农机装备关键零部件的疲劳寿命预测提供分析方法。     

协同SaaS平台的数据安全模型研究——面向农机数字化设计产业链

齿轮是现代重型拖拉机的重要部件,在拖拉机数字化设计过程中,齿轮的设计是较为繁琐的,并且齿轮的种类较多,不同的种类绘制方法是不同的。为了简化齿轮的设计过程,提高拖拉机齿轮的设计效率,提出了一种基于参数化设计的齿轮设计方案,并将其引入到了农机数字化设计协同SaaS平台中,同时为了保证数据的安全性,设计了数据安全模型。为了验证该方案的可行性,以拖拉机普通齿轮和锥形齿轮的设计为例,对齿轮的设计效率进行了验证,测试结果表明:采用参数化设计方案可以快速地生成普通和锥形齿轮;将参数化设计方法引入到了SaaS协同设计平台中,对数据安全性加密的效率进行了验证,验证结果表明:加密数据和普通数据的存储时间相差不大,从而验证了数据加密的快速性,为协同数字化设计平台的设计提供了较有价值的参考。     

基于MATLAB和ANSYS联合仿真的罐车寿命预测

采用名义应力法来预测罐车的疲劳寿命。通过MATLAB模拟得到符合实际运行工况的A级路面的随机激励,将罐车的钢板弹簧和轮胎的刚度进行等效处理,并利用模态综合法,得出最大应力点的应力-时间曲线。根据材料的p-S-N曲线和米勒线性疲劳累积损伤理论,得出失效应力循环次数,并预测出整个罐车的疲劳寿命。