针对重型拖拉机液压机械无级变速器(简称HMCVT)实际作业过程中由于箱体受载复杂,载荷不对称从而易发生疲劳破坏的问题。本文提出了一种基于虚拟样机技术修正材料S-N曲线对HMVCT箱体进行疲劳寿命预测的方法。利用Adams建立变速器刚柔耦合虚拟样机模型,提取HMCVT箱体各轴承孔处的动态激励。综合考虑HMCVT箱体载荷特点,结构参数,表面工艺等因素,重新拟合了箱体结构S-N曲线,根据Miner线性累计损伤理论对HMCVT箱体进行疲劳寿命预测。结果表明,结构S-N曲线较传统材料S-N曲线有较大程度的修正,HMCVT箱体危险点疲劳累计损伤量为D=4.8353×10-8,变速箱寿命为57447 h,满足全寿命使用要求。该研究为设计及优化农机装备关键零部件时的疲劳寿命预测提供了参考。

板框隔膜压滤机液压缸法兰内六角圆柱头螺钉紧固在脉动载荷作用下运行一段时间后可能产生疲劳失效破坏,因此有必要对板框隔膜压滤机液压缸法兰紧固内六角圆柱头螺钉寿命进行评估,以确保设备安全运行。一般情况下,螺钉使用一段时间后会产生一些细微的缺陷,利用裂纹扩散速率与螺钉的临界裂纹尺寸对螺钉的剩余寿命进行计算。

履带架是履带式液压挖掘机整机的支承部分,它承受全部部件的重量和来自铲斗上挖掘阻力的转化形式(力和力矩),使挖掘机稳定地停放在地面上工作。作为整机的重要承载结构件,对于其局部结构设计合理与否,都会影响整个履带架的疲劳寿命。本文以某型号大型履带式液压挖掘机为例,依据局部应力集中导致疲劳开裂问题展开受力分析,确定几个主要疲劳失效点,针对这几个点进一步通过局部结构优化设计,降低集中应力水平,大大提高疲劳寿命。

以液压摆动油缸叶片密封为研究对象,基于断裂力学理论,建立叶片密封疲劳寿命预测公式;采用Mooney-Rivlin本构模型表征密封件的力学行为,利用ABAQUS对密封件进行仿真分析,研究预压缩率和工作油压对叶片密封疲劳失效寿命的影响;应用疲劳... 展开更多

建立了鼠笼柔性支撑一体化轴承的FEM-拟动力学迭代分析模型,采用FEM模型计算支撑结构和轴承滚道的变形,采用非圆滚道的拟动力学模型分析轴承动态特性。研究了一个鼠笼支撑一体化球轴承在载荷作用下的内部载荷分布,分析了柔性支撑一体化结构对球轴承动态特性的影响。结果表明,鼠笼支撑一体化结构使轴承内部最大接触载荷减小了10.94%,疲劳寿命增加了11.3%,轴承刚度大幅降低,打滑率上升了15.8%。并且,轴承套圈壁厚越厚,结果越接近刚性支撑假设的计算结果;轴承套圈壁厚越薄,鼠笼支撑带来的影响越显著。

针对YW-1020型全自动深压纹机各关键铰链处的向心关节轴承在实际工作时内、外圈易发生疲劳磨损的问题,根据疲劳寿命预测相关理论,研究了深压纹机在满载工况下向心关节轴承的疲劳寿命。通过Solidworks建立了深压纹机整机的三维模型,运用ANSYS Workbench对深压纹机进行了有限元分析,提取出应力最大的向心关节轴承,进而利用Fatigue Tool模块对轴承进行疲劳寿命分析,该结果与接触疲劳寿命理论估算结果基本一致,并与试验所得失效轴承的寿命数据相接近。研究结果表明：最大应力位置处向心关节轴承的最小疲劳寿命约为266 d,有效预测了轴承的工作寿命。

综合应用试车场道路载荷谱、刚柔耦合多体系统动力学模型和道路模拟虚拟迭代等技术,在车架开发的结构设计阶段实现车架疲劳寿命的有效预估。提出一种多通道道路模拟试验与CAE相结合的摩托车车架疲劳寿命分析方法。利用车架多通道道路模拟试验台,以实测载荷谱为初始输入,基于力-位移耦合控制系统迭代得到近似实际路面激励的等效激励信号。应用模态应力恢复理论和线性疲劳累计损伤理论,建立车架的疲劳分析模型,以等效实际路面激励信号为输入得到车架的疲劳寿命分布并预估车架疲劳寿命。

鉴于圆柱滚子轴承运转过程中承载区存在热力相互耦合作用,结合轴承动力学分析方法和热分析、温度场分析方法建立了滚动轴承热力耦合分析计算模型并进行了求解。基于建立的计算模型分析了热力耦合效应对轴承温度场分析和承载性能计算以及疲劳寿命预测的影响,并探讨了轴承结构参数以及工况条件对热力耦合效应计算效果的影响。结果显示,考虑热力耦合效应与不考虑热力耦合效应两种计算方法在温度场分布、承载性能以及疲劳寿命等计算结果上存在较明显的差异,且该差异受轴承结构参数和工况条件的影响。

汽车钢圈的疲劳台架实验时间长,费用高,数据量少,分散性大,给钢圈的设计与疲劳寿命评测带来了巨大的挑战。为了克服疲劳试验的天生缺陷,首先采用K-S检验对钢圈疲劳试验寿命数据的分布类型进行判断;再依据模糊贝叶斯理论进一步确定钢圈的疲劳试验寿命符合对数正态分布形式;最后采用对数正态概率分布模型对钢圈疲劳寿命进行预测。结果显示对数正态分布的似然函数值为0.448,较其它分布要大,采用对数正态分布描述汽车钢圈的疲劳台架实验数据更加合理,进而预测钢圈的疲劳寿命为6万个循环左右。这对于帮助研究人员合理进行汽车钢圈的设计与疲劳寿命评测具有一定的参考意义。

通过理论分析对比及与使用数据相结合的方法，分析研究工程车辆液压元件在其动态波动负荷条件下工作压力参数的合理选择与匹配问题，在保持液压元件高效率，合理寿命与可靠性，合理成本的综合性能要求下，提出了液压元件的压力降额匹配原则与方法，为工程车辆液压元件的合理选用及是供理论依据。