考慮載荷特殊性的傳動系統(tǒng)疲勞分析與優(yōu)化.pdf

1、干混砂漿運輸車為新出現(xiàn)的一種罐式物料運輸車，作為一種新出現(xiàn)的工程車輛，其實際工況下整個傳動系統(tǒng)的內(nèi)部載荷難以通過軟件進行準確模擬，并且空壓機自身的負載特性沒有明確的參數(shù)可供參考，也沒具體的研究方法可以指導。一旦該傳動系統(tǒng)出現(xiàn)故障，要進行故障診斷以及后續(xù)的結構升級十分的困難。
　　為診斷某款干混砂漿運輸車整個傳動系統(tǒng)所存在的十字軸與傳動軸叉耳斷裂，空壓機殼體開裂，以及法蘭連接螺栓松動問題，本文設計并搭建了一套實測傳動軸轉速、跳動量，

2、扭矩，空壓機振動加速度，罐體壓力的測試系統(tǒng)。并對整車進行了多次實車試驗。總結了一套故障診斷的分析方法。
　　通過對測試的數(shù)據(jù)分析，診斷出了該套傳動系統(tǒng)存在傳動軸安裝布置角度過大，滿載罐體帶壓啟動時傳動軸扭矩過大，并且發(fā)現(xiàn)了傳動軸動態(tài)扭矩與空壓機轉速之間的關系（空壓機負載特性）。同時提出了傳動系統(tǒng)的初步改進方案。
　　基于雙向流固耦合仿真技術，深入探討了空壓機外負載特性的形成原因，發(fā)現(xiàn)了空壓機閥片開口與空壓機內(nèi)部扭矩的關系。提

3、出針對空壓機的負載特性合理匹配空壓機的轉速，以此提高整個傳動系統(tǒng)的疲勞壽命的優(yōu)化方案。
　　將實測扭矩載荷譜，以及合理匹配空壓機工作轉速后重新編制出的扭矩載荷譜作為邊界條件，對傳動軸叉耳與十字軸進行疲勞壽命計算，解釋了傳動軸總成頻繁斷裂的原因，同時驗證了空壓機負載特性對傳動軸總成疲勞壽命的影響。將傳動軸的疲勞壽命作為約束條件，采用拓撲優(yōu)化技術確定了傳動軸叉耳斷裂部位材料的合理分布。通過選定合適的空壓機工作轉速，并基于拓撲優(yōu)化結果重