分析某桥式起重机大车运行减速器齿轮轴的断裂原因,利用Solidworks Simulation软件对断裂齿轮轴建立有限元模型,在对其进行静力学分析的基础上进行结构优化,改善齿轮轴的受力状态,避免事故状态再次发生。

本文从轴的结构,工艺要求入手,在结构满足轴的功用前提下,介绍了轴的尺寸初定方法.经过强度校核后最终确定出轴的各部分尺寸,在齿轮减速器课程设计中,具有较好的可操作性.

3MK1416B外沟机床上下料采用液压机械手液压缸结构,其通过液压推动齿条活塞的往复移动传动到齿轮轴上,使齿轮轴旋转达到上下料的目的。该机械手液压缸上下料结构设计紧凑、使用方便,但在使用过程中经常出现漏油现象,维修十分困难,经常多次修理仍不能解决漏油故障,严重影响正常生产及制约生产成本的降低。机械手结构如图1所示,A、B为推动齿条活塞运动的进出油道,2为齿条活塞、1为齿轮轴。当A、B两个油道进出油时带动齿条活塞2往复运动。

采用金相显微镜、扫描电镜,透射电镜及X射线能谱仪,观察分析了失效轴的断口。认为大齿轮轴所用钢材的一般疏松及树枝状晶严重,疏松孔洞中,枝状晶间存在着数量较多的夹杂物是导致大齿轮轴速断的主要因素,并提出预防措施及改进意见。

双中间轴变速器匹配贯通轴取力器时,由于结构限制,动力需经主箱上中间轴连接花键输入取力器,导致取力器安装位置较高,易导致取力器内润滑不良,加速齿轮、轴承等早期损坏。取力器的功能是将变速器的动力分流,满足车辆除行走外附属功能动力需求。如洒水车水泵动力、自行式起重机的液压油泵动力、自卸车液压油泵动力等。取力器一般安装在变速器壳体上,通过齿轮、轴等将动力输入取力器。取力器损坏,将直接导致车辆附属功能丧失或导致变速器损坏。

作为各类工程实践中常用的传动装备,减速器主要用于传递转矩和匹配转速。以带式运输机减速器为对象,利用ANSYS Workbench对其高速轴进行静力学分析,提出轻量化、材料使用性能最大化的设计目标,并结合多目标优化理论,构建响应面模型,对危险截面进行尺寸优化。结果表明:优化后,齿轮轴质量减少1.71%,且仍满足强度、刚度要求,为其他工况条件下减速器的优化设计提供了参考。

分析了地铁城轨交流牵引电气传动实验室中，模拟列车运动的机械系统中的高速齿轮箱的设计问题。对实验室中的高速齿轮箱中的齿轮的设计方法作了较深入的分析，同时对齿轮轴、轴承、箱体等零部件的设计方法也都作了扼要的介绍。

齿轮轴由于热处理后变形对后续加工带来一定困难且精度不易保证。文中介绍了保证齿形精度及保证齿面淬硬层的均匀性和轴上结构的形位公差的一系列措施,确保了加工质量。

以有限元分析为基础,论述了有限元在机械制造工艺编制的关键工序中关于强度、刚度及动态性能校核的应用。并以工艺编制中典型的齿轮轴为例进行有限元分析,辅助机械工艺编制与改进。为有限元分析在机械制造工艺编制的应用上提供了一个基本的思路和方法。

根据内啮合齿轮泵的齿轮副的啮合规律，结合内啮合齿轮泵的实际特点，对内啮合齿轮泵的齿轮轴进行强度校核。并将理论计算结果与有限元建模分析的结果进行比较。