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间隔阻尼结构在支重轮的应用及缓冲特性分析

干奇银  
【摘要】: 本课题来源于国家自然科学基金(项目编号:50475050)、山西省自然科学基金(项目编号:20051065)等项目,以履带式工程车辆的支重轮为研究对象,针对传统支重轮减振效果较差的现状,引入间隔阻尼层结构,对其缓冲性能进行改良,设计了“间隔阻尼层式支重轮”。 根据间隔阻尼层结构的特性、支重轮的受力状况以及支重轮的工作环境,设计间隔阻尼层式支重轮的外型尺寸,以保证其与履带的良好配合。 以某型号履带式推土机为应用实例,建立其整机力学模型,并建立单个支重轮的缓冲模型,以更深入的分析整体振动系统,将所有的支重轮模型整合,推导出支重轮对系统的幅频响应函数,并为间隔阻尼层式支重轮的减振分析提供力学参数。 间隔阻尼层结构是一种被广泛使用的减振结构,然而对其减振原理却研究很少,本课题分析了其耗能原理和衡量减振性能的一些参数。这是研究间隔阻尼层式支重轮的减振原理的理论基础。 按照推土机在工作时的不同状态,针对平地推土、上坡推土、极端工作条件等3个工作状况,分别对间隔阻尼层式支重轮和传统支重轮作减振仿真。仿真分析的频率主要在1~10Hz范围内。两种支重轮减振数据的对比结果显示,间隔阻尼层式支重轮的减振效果较好。 由于该结构的支重轮是一种新型的结构,并未在实际中接受检验。所以有必要对其作有限元力学分析。使间隔阻尼层式支重轮分别处在静止,正常工作,极端工况条件下,并针对这三种工况作有限元力学分析,分析支重轮的应力和应变。经分析,间隔阻尼层式支重轮能够在这三种工况下工作,但其工作的耐久性还有待作进一步探讨。 由于间隔阻尼层式支重轮在制造时需要将钢片和橡胶牢固的粘合在一起,所以其制造工艺要比传统的刚性支重轮复杂一些,本文参照坦克负重轮挂胶技术,探讨了间隔阻尼层式支重轮的制造工艺和橡胶配方。


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