工程车轮结构强度分析与结构优化.pdf

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1、A应用拦．旦主持挎蜂工程车轮结构强度分析与结构优化湖南大学(长沙410000)宋千千赵思翔济宁世纪车轮制造有限公司(山东2721O0)宋志俭新设计开发的车轮必须通过一系列的台架试验2．车轮结构设计方案方能批量生产，目前车轮的台架试验主要包括弯曲图3给出了两种车轮设计方案的二维结构示意疲劳试验和径向疲劳试验，但国内还没有适用的试图。方案1中轮辋是三件式结构(件3、4、5、6焊验设备。本文参照SAEJ267标准的规定，借助有限接成1件轮辋体)；方案2中轮辋则是五件式结构元分析软件分别对目标车轮在弯矩载荷和径向载荷(件4、

2、5、6、7焊接成1件轮辋体)。作用下的受力进行分析，对各设计方案的车轮结构强度进行评估，实现车轮结构的优化设计。1．载荷信息及材料属性(1)载荷信息参照sAEJ267标准的计算公式，试验的弯曲力矩(M)按下面公式来计算(见图1)(a)方案1M=KF(uR+s)1．活动轮缘2．锁圈3．槽圈4、5．筒圈6．固定轮缘式中，F为额定负荷；R为滚动半径；为偏距；为摩擦系数(=0．25)；为试验载荷系数(K=I．43)。弯曲加载：M—KF【R车轮的径向疲劳试验(b)方案2试验负荷按下面公式计算1、8．活动轮缘2．锁圈3．槽圈4．

3、活动座圈5、6．简圈7．固定座圈(见图2)图3两种车轮结构P=3．弯矩作用下的应力分析径向加载：P==23829．40X1．43×9．81=(1)有限元建模在进行有限元建模时，为334．286kN。图2了提高有限元分析的准确性，将采用Solid185高阶轴向载荷：P=FK=4765．88×1．43×9．81单元对车轮模型进行全六面体网格有限元网格划=66．857kN。分。另外，为了更加真实地模拟弯矩载荷的作用，螺栓力矩为610N·m。有限元建模过程中通过建立接触关系以考虑螺栓预(2)材料属性材料为Q345，材料的弹性

4、模紧力的影响。图4给出了车轮的有限元网格划分结量为205GPa，泊松比为0．3。果。70参磊棚工