考慮載荷特殊性的傳動(dòng)系統(tǒng)疲勞分析與優(yōu)化.pdf

1、干混砂漿運(yùn)輸車為新出現(xiàn)的一種罐式物料運(yùn)輸車，作為一種新出現(xiàn)的工程車輛，其實(shí)際工況下整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的內(nèi)部載荷難以通過(guò)軟件進(jìn)行準(zhǔn)確模擬，并且空壓機(jī)自身的負(fù)載特性沒(méi)有明確的參數(shù)可供參考，也沒(méi)具體的研究方法可以指導(dǎo)。一旦該傳動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，要進(jìn)行故障診斷以及后續(xù)的結(jié)構(gòu)升級(jí)十分的困難。
　　為診斷某款干混砂漿運(yùn)輸車整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)所存在的十字軸與傳動(dòng)軸叉耳斷裂，空壓機(jī)殼體開裂，以及法蘭連接螺栓松動(dòng)問(wèn)題，本文設(shè)計(jì)并搭建了一套實(shí)測(cè)傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速、跳動(dòng)量，

2、扭矩，空壓機(jī)振動(dòng)加速度，罐體壓力的測(cè)試系統(tǒng)。并對(duì)整車進(jìn)行了多次實(shí)車試驗(yàn)?？偨Y(jié)了一套故障診斷的分析方法。
　　通過(guò)對(duì)測(cè)試的數(shù)據(jù)分析，診斷出了該套傳動(dòng)系統(tǒng)存在傳動(dòng)軸安裝布置角度過(guò)大，滿載罐體帶壓?jiǎn)?dòng)時(shí)傳動(dòng)軸扭矩過(guò)大，并且發(fā)現(xiàn)了傳動(dòng)軸動(dòng)態(tài)扭矩與空壓機(jī)轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系（空壓機(jī)負(fù)載特性）。同時(shí)提出了傳動(dòng)系統(tǒng)的初步改進(jìn)方案。
　　基于雙向流固耦合仿真技術(shù)，深入探討了空壓機(jī)外負(fù)載特性的形成原因，發(fā)現(xiàn)了空壓機(jī)閥片開口與空壓機(jī)內(nèi)部扭矩的關(guān)系。提

3、出針對(duì)空壓機(jī)的負(fù)載特性合理匹配空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速，以此提高整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的疲勞壽命的優(yōu)化方案。
　　將實(shí)測(cè)扭矩載荷譜，以及合理匹配空壓機(jī)工作轉(zhuǎn)速后重新編制出的扭矩載荷譜作為邊界條件，對(duì)傳動(dòng)軸叉耳與十字軸進(jìn)行疲勞壽命計(jì)算，解釋了傳動(dòng)軸總成頻繁斷裂的原因，同時(shí)驗(yàn)證了空壓機(jī)負(fù)載特性對(duì)傳動(dòng)軸總成疲勞壽命的影響。將傳動(dòng)軸的疲勞壽命作為約束條件，采用拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)確定了傳動(dòng)軸叉耳斷裂部位材料的合理分布。通過(guò)選定合適的空壓機(jī)工作轉(zhuǎn)速，并基于拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果重