《一种工程机械动力驱动车轮结构设计》8300字（论文）

计算行星轮齿根应力：计算齿根应力：计算许用齿根应力：故，齿轮弯曲强度检验为通过（7）内啮合参数计算：表3-4内啮合齿面弯曲强度有关参数和取值

续表3-4符号符号注释公式结果Z螺旋角系数根据直齿β=0得1F分度圆上的切向力284.17Nb工作宽度41mmu齿数比2.25Z寿命系数应力循环系数次数故取值为11Z润滑油系数1.058Z速度系数0.98Z单对齿啮合系数与上个齿轮不同，该齿轮是单对啮合齿轮，故取11Z单对齿啮合系数与上个齿轮不同，该齿轮是单对啮合齿轮，故取11Z粗超度系数1.1Z行星轮硬系数根据设计方案查表取值1接触应力计算接触应力基本值计算接触应力计算许用接触应力（8）外啮合参数计算表3-5外啮合齿根弯曲强度有关参数和取值行星轮齿根的应力计算：计算齿根应力：计算许用齿根应力：故，齿轮弯曲强度检验为通过3.3行星架强度检验因为行星架的参数不能直接取，所以得先根据现有的经验进行预估计算，故：（3-19）表3-6行星轮参数计算符号符号注释公式计算结果β形状系数1.078A侧板变形的影响系数375I连接板的惯性矩308731S板面积1088续表3-6符号符号注释公式计算结果K连接板侧系数查表1.09β连接板形状是一个凸的一个四边形A连接板变形影响系数15.9故：行星轮啮合面上的轮齿歪斜角的值：并且，Y在取值时其值最好不要超过太阳轮的轮齿歪斜角的值。因为出现Y值大于太阳轮的轮齿歪斜角的值，行星架在某些位置会有应力集中的现象。行星架会因为该现象而加速损坏。

第四章对支架的有限元分析架体因为是本次课题行星齿轮设计方案中的连接主体，将行星架等零部件与之做刚性固定。并且架体的上部分支撑面还要与工程机械的车架相连。所以本次设计的架体强度要求是很苛刻的。但是也不能为了强度就选用性能顶尖，价格但是昂贵的材料。因为这是一个工程机械产品，设备成本原本就相对较高，所以不能和超跑等相提并论。还有架体的设计也是有说法的，架体结构的要尽量的简单，目的是为了未来在维修工程机械时能够更加的简单，方便。下图为架体三维模型。图4.1架体的三维简图本次对架体的有限元分析，选择的是Ansys软件。对架体的分析过程大概如下架体零件导入：打开Ansys软件，选择菜单页面中的WORKBENCH模块，进入到其中的下级菜单，选择需要分析的架体部件，文件的类型要注意，因为是用Catia软件画架体三维模型，所以导入的文件类型选择也要一致。否者可能会打开失败。-图4.2架体的导入材料的定义:对架体进行材料选择，根据之前的研究结论选择架体的材料类型选择20CrMnMo.材料参数已知（材料弹性模量查的为20万兆帕，屈服的应力值为355.4兆帕，材料的泊松比为0.3）根据以上数据对材料进行定义。图4.3架体材料参数设置架体的网格划分：选择Ansys软件的网格划分菜单面板。对网格参数进行设置（为了让网格的划分显示清晰，明了。设置网格的尺寸大小为10）图4.4网格划分效果图对架体施加约束和载荷：对架体的施加载荷数值为2.2万牛，载荷输入的值为261.28牛每米。加了约束和载荷的效果图如下图：图4.5架体施加约束和载荷后的示意图分析结果输出：在对架体完成分析前参数设定之后，然后进行分析。分析结果如下图所示：图4.6形变量分析结果图图4.7应力分析结果图根据上面的分析结果所示，此次课题设计的架体形变量最大值为1.0673毫米，架体应力分析结果显示该假体应力最大值约为160Mpa.从应力分析的结果和之前的数据对比。分析结果是本次课题设计的架体能够满足强度，刚度的要求。成本分析：根据分析结果可知应力主要在架体上支撑面，架体下半部受力较小，故可以将架体的下部分减少材料的铸造厚度或做成镂空。根据该材料市场价格大概在3元每千克，优化之前的总成本大概在66元左右，通过优化方案后大概在58元左右。减少了成本8元.

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