CN115326392B 一种针对水田动力机械pto总成疲劳寿命预测方法 （华南农业大学）

一种针对水田动力机械PTO总成疲劳寿命预本发明公开了一种针对水田动力机械PTO总载荷采集实验；基于线弹性变形下载荷-时间历于Miner线性理论预测疲劳寿命。本发明简化并命计算系数，保证了PTO总成在后期实际工作中2S1、将PTO总成的结构简化并形成三维模型，所述三维模型利用有限元分析软件建立S9、根据步骤S5中所述实测应力谱数据和步骤S8中的S402、所述无线应变传感器系统将信号数据S403、所述数据采集卡将信号数据传输到所述数据2.根据权利要求1所述一种针对水田动力机械PTO总成疲劳寿命预测方法，其特征在3.根据权利要求1所述一种针对水田动力机械PTO总成疲劳寿命预测方法，其特征在34.根据权利要求1所述一种针对水田动力机械PTO总成疲劳寿命预测方法，其特征在5.根据权利要求1所述一种针对水田动力机械PTO总成疲劳寿命预测方法，其特征在4体所极力欣赏的，所以为了实现水田动力机械的一机多用，其动力输出装置(PowerTake[0003]PTO总成的输入转矩为发动机通过变速箱输出的转矩，同时要受到底盘架构的振大量的疲劳寿命预测方法。赵雪彦基于传统的应力场强法对零件的疲劳分析方法做了优谱编制过程中雨流计数及雨流域外推方法的局限性，提出基于POT模型的大功率拖拉机传构的影响，并且像PTO总成这样的整体结构在疲劳寿命预测的过程中田间试验测试系统测得载荷数据对PTO总成关键部位位置确定和定点疲劳分析是关键的，那么这样室内台架实[0004]综上所述，目前现有的针对PTO总成整体结构的疲劳寿命分析方法仍有一定的局5分析理论的进一步完善和发展，对PTO总成结构整体进行疲劳寿命分析将是一个迫切需要解决的关键问题，这也对工程实际中水田动力机械的寿命分析和结构完整性具有重要意[0006]本发明的目的通过以下的技术方案实现：一种针对水田动力机械PTO总成疲劳寿总成中选择多个危险部位，对多个所述危险部位进行载荷采集实验，得到载荷-时间历程6[0034]本发明通过一种针对水田动力机械PTO总成疲劳寿命预测方法，优化了结构疲劳变测试系统对结构内部应力和应变做实际测量，将测量结果运用到有限元动力学分析中，[0036]图2是本发明一种针对水田动力机械PTO总成疲劳寿命预测方法的PTO总成结构三[0037]图3是本发明一种针对水田动力机械PTO总成疲劳寿命预测方法的固定棘爪换挡齿轮(齿数为15个)和中间轴换挡齿轮(齿数为34个)的[0038]图4是本发明一种针对水田动力机械PTO总成疲劳寿命预测方法的7个危险节点位[0039]图5是本发明一种针对水田动力机械PTO总成疲劳寿命预测方法的应力梯度修正[0040]图6本发明一种针对水田动力机械PTO总成疲劳寿命预测方法的关键传动齿轮疲7[0042]下面结合附图和具体实施例对本发明的发明目制结构危险部位的网格精密度，图3为固定棘爪换挡齿轮和中间轴换挡齿轮的网格划分局[0046]设计时间函数载荷试验来测定输入齿轮轴的动态转矩-时间历程，包括田间实测载荷试验平台搭建和数据处理，在PTO总成模型的变速箱输出轴和PTO输入轴的靠近PTO端数据处理模块，利用实验室虚拟仪器工程平台(LabView)数据分析软件对所采集的数据进历程载荷谱加载到LabView软件的分析模块作为外部载荷输入，分析过程中必须限制总成[0048]将步骤S1中的PTO总成模型输入到模态分析中，设置45号钢的弹性模量EX和密度[0050]结合PTO总成在实际工况下的自身振动对输入载荷响应的影响，通过模态分析确8号通过降噪滤波和低通滤波信号处理后传输到数据处理模块处理得到转矩-时间历程载荷[0056]PTO总成整体结构在实际工况下受到交变应力的作用而产生疲劳损伤，同时整机在多个危险节点位置中选择7个应力较大的危险节点位置作为基于DAQ应变测试系统的危PTO总成模型的受应力较大区域位置和应力较大区域的应力分布云构成，得到应力曲线状布云图)和局部应力梯度分布选择合理位置9较大应力的局部区域和局部区域处的应力分布云图。在PTO总成中选定至少4个危险部位(本实施例中选择7个危险部位)并依次标定序号，无线应变传感器系统的应变传感器安装在PTO总成的接触表面的7个危险节点位置；在PTO总成结构的齿轮啮合处的粘贴需要对齿采集卡通过I/O接口将应变信号数据传输到应变,是指在外力作用下的相对形变(相对伸长DL/L)它反映了物体形变的大小。得到应力从多个危险节点位置中选取应力最大的危险节点位置(即是对应于PTO总成上对应的危险PTO总成结构45号钢材料的疲劳极限，δ为N曲线的转折点N1值远远小于其材料S-N曲线的N1值，不能用材料S-N曲线的N1值代替零件[0090]各级载荷作用下使得PTO总成损伤累积达到极限时损伤率D＝1，可视为该零件结[0092]PTO总成疲劳寿命N的估算，可通过实测载荷实验以及Miner线性损伤理论计算求