解读底盘驱动桥静强度CAE分析及试验研究

宝颜制造

高地隙自走式喷杆喷雾机适用于棉花、玉米等作物整个生长过程，尤其是生长后期进行施药作业，其底盘可靠性直接影响整机的性能和使用安全。由于底盘离地间隙要高、轮距需大范围可调，故对驱动桥强度要求很高，同时由于驾驶员在很高的位置操作机器，其安全性的保障尤为重要。而对其驱动桥强度的试验测试准备周期长、成本高、工作量大，而且受到很多不可控因素干扰。因此，通过静态结构分析的方法研究高地隙底盘驱动桥的应力和变形规律，对于保证高地隙喷雾机底盘的可靠性及安全性都有促进作用。近年来，我国东北地区和新疆对高地隙自走式喷杆喷雾机需求持续增强，但该产品国内的研发还处于初级阶段，产品的性能和可靠性与发达水平相比有较大差距，对其进行研究对于促进该产品速定型和批量化生产也有重要意义。有限元分析公司的具体问题可以到我们网站了解一下，也有业内领域专业的客服为您解答问题，为成功合作打下一个良好的开端！http://www.nataid.com/

ANSYS分析软件是机械结构设计领域的通用工具，广泛应用在农业机械底盘及关键部件的设计和研究过程中，尤其是在喷雾机喷杆析架结构的模拟分析和化研究方面应用较多，还有的利用ANSYS软件对喷药泵的结构和强度进行分析。本研究以现代农装科技股份有限开发的高地隙喷雾机底盘的驱动桥为研究对象，采用ANSYS有限元分析(FEA)与试验相结合的研究方法，首先建立了该高地隙底盘及驱动桥维模型，之后通过静态结构CAE分析和试验验证对其进行静强度分析。同时，基于静强度分析结果，获得了不同轮距时驱动桥应力和总变形的分布规律，确定了驱动桥的比较大应力和变形的发生部位及大小，确定了能保证强度要求的驱动桥横管截面尺寸、壁厚和制造工艺要求等。该机器具有底盘离地间隙高、轮距可调、前后桥强度要求高等特点，对于解决我国高秆作物后期施药作业难的瓶颈和促进高地隙自走式喷杆喷雾机产业化发展有积极促进作用。

轮距可调式底盘驱动桥结构如图1所示。

整个机构的工作原理是：转向液压系统通过转向油缸伸缩推动底盘支撑座顺时针或逆时针旋转，同时，底盘支撑座依次带动与之连接的减震弹簧、减震导向轴、立轴及马达安装支架一起旋转，比较终带动与轮边马达连接的车轮旋转，现底盘转向；立轴能沿驱动桥的立管上下活动，通过空气弹簧现底盘支撑和减震。

轮距调节结构如图2所示，驱动桥机构轮距调节功能的现过程如下：驱动桥插入底盘横梁中，轮距调节油缸的活塞端通过油缸连接销铰接到底盘横梁上焊接的油缸固定耳，轮距调节油缸的活塞杆端通过螺栓连接到驱动桥横管底端的螺纹孔上。当调节油缸伸缩时，驱动桥横管就能在底盘底盘横梁内进行滑动，从而现底盘的轮距调节功能。

基于机械设计领域广泛采用的ANSYS分析软件，通过对驱动桥在不同状态时的静强度分析，获得不同轮距、不同工况下驱动桥的应力和应变规律，为保证喷雾机驱动桥强度的可靠性提供理论依据，具体分析方法如下。驱动桥静强度分析方法首先，将材料力学参数输入分析软件。驱动桥采用铸造加工毛坯，后通过机加工完成零件，整个过程在现代农装科技股份有限保定分完成，零件选用焊接性、韧性和耐磨性较好的低合金材料，钢号为ZG35M。该材料的屈服强度、为345-415MP、抗拉强度=570MP、伸长率12%，将以上力学性能参数添加到软件的材料库，为静态结构分析做准备。