基于Ansys的履带销轴的载荷与应力分析.pdf

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1、第50卷第3期V01．50No．3农业装备与车辆工程AGRICULTURALEQUIPMENT&V．EHICLEENGINEERING2012年3月Mal"．2012doi：10．3969／j．issn．1673—3142．2012．03．007基于Ansys的履带销轴的载荷与应力分析车健壮1，娄晓丹2，王成军2，王绍清2，孙钿科2，于红娟2曲庆文2(1．淄博市科学技术情报研究所，山东淄博255040；2．山东理工大学机械工程学院，山东淄博255049)【摘要1根据履带式车辆中履带的受力状态，在一定的假设的前提下分析

2、销轴的栽荷状态，应用ANSYS的基本分析方法对履带销轴进行应力与变形分析，然后利用经典Hertz接触理论分析，研究分析结果，得出有限元分析模型建立对于ANSYS分析的影响。其分析方法和结果可广泛用于机械设备销轴的设计研究。[关键词]履带；销轴；ANSYS[中图分类号】THl23*．4[文献标志码]A[文章编号】1673—3142(2012)03--0026—03LoadandStressAnalysisoftheTrackPinShaftBasedonAnsysCheJianzran91，LouXiaodan2，Wa

3、ngChen6un2，WangShaoqin92，SunTianke2，YuHoxigjuan2，QuQingwen2(1．ScientificandTechnicalInformationInstituteofZibo，Zibo255040，China；2．DepartmentofMechanicalEngineeringofShandongUniversityof％ehnology，Zibo255049，China)Abstract：Accordingtothestressconditionofthetracki

4、ntrackedvehicle，theloadconditionofthepinshaftisanalyzedundercertainassumptions．ThestressanddeformationanalysisisconductedwiththebasicanalysismethodofANSYS，andthentheresultsarestudiedbasedOiltheclassicalHertzcontacttheory．finallytheiniluenceofANSYSanalysisbasedo

5、nthebuildingoffiniteelementmodelisdrawn．Theanalysismethodandresultscanbewidelyusedinmechanicalequipmentdesignandresearchonthepinshaft．Keywords：track；pinshaft；ANSYS0前言履带式车辆的应用专业是矿山机械设备、军事设备及现代的挖掘设备，由于履带在道路上和荒野无路处有良好的通过性，能适应道路的不平，能通过浅滩、沟和其他障碍物且机动性好，并不需要铺设或准备道路，所以

6、履带运行装置在挖掘机中是用得最广泛的一种运行装置。作为行走部件的履带的寿命及强度应力分析的研究也广泛地进行∽]。履带销轴的分析主要集中在工艺、材料的处理[4]．其它设备的销轴的载荷分析和计算研究较普遍[”]。本文针对pc200—7小型挖掘机进行分析研究，建立计算分析模型，提出计算方法，为工程设计提供基础。pc200—7小型挖掘机采用液压驱动．履带式行走。中心框架为x一架，履带框架采用箱形截面结构，履带由左右两侧各45块履带板、44个销收稿日期：201I-12—30作者简介：车健壮(1959一)，男，高级工程师，主要从

7、事机械设计及科研管理工作。通讯作者：曲庆文(1959一)．工学博士。主要从事机械设计及理论的研究工作。轴、2个托轮和7个支重轮组成。最大牵引力为174kN。本研究集中在销轴，销轴的位置与联接结构如图1所示。图1链轨总成工作时外链板作用于销轴。内链板通过轴套作用于销轴，所以链板及销轴均承受牵引力作用。销轴与链板及销轴与轴套的接触表面均产生较大的接触压力，精确解决销轴的接触应力及变形问题对履带的结构设计及进一步推广都相当关键。本文采用ANSYS分析软件对销轴连接结构的接触应力进行分析．分析过程采用两种不同的有限元模型，一

8、种是独立的，一种是整体的。通过比较判断哪种有限元分析的精度高．为企业设计分析提供理论支持。第50卷第3期车健壮等：基于Ansys的履带销轴的载荷与应力分析1ANSYS分析模型销轴与内外链板及轴套的接触表面为三维空间表面，必须用三维弹性接触有限元方法来解决。1．1建立有限元分析模型根据如图1所示销轴的结构尺寸建立两种不同的结构简化模型：(1)根据