农机链链板与套筒最优过盈量有限元分析及试验研究-农业工程学报.PDF

第 19 卷 第 4 期 农 业 工 程 学 报 V o l. 19　N o. 4 126 2003 年 7 月 T ransactions of the CSA E July　2003 农机链链板与套筒最优过盈量有限元分析及试验研究 1 1 2 3 李欣欣 , 杨志刚 , 李建桥 , 王雅丽 ( 1. 吉林大学链传动研究所, 长春 130025; 　2. 吉林大学生物与农业工 程学院, 长春 130025; 　3. 国家链条质量监督检验中心, 长春 130025) 摘　要: 正确选择链板与套筒的配合过盈量, 可以有效降低链板应力幅和应力集中系数, 提高疲劳强度。针对传统计算过盈 应力方法不适合链板非轴对称结构, 文中根据配合表面位移连续条件拟合过盈量, 并利用配合表面上力的等值条件建立有 限元模型, 推导有限元程序。通过与厚壁筒理论值应力场计算比较, 证实了该程序具有很高的可靠性和精度。对 16 链板应 A 力场有限元理论分析和疲劳试验的结果表明: 随着过盈量增加, 应力幅不断减小, 当过盈量数值继续增加而应力幅保持不 变时, 此数值即为最优过盈量。而合理的过盈量应为最优过盈量开始的某一范围。16 链板合理过盈量为 0. 06～ 0. 08 , A mm 相对无过盈时其疲劳强度可提高 40%～ 50% 。 关键词: 链板; 套筒; 过盈量; 有限元法; 疲劳强度; 应力 中图分类号: TH 132. 45　　　　文献标识码: A 　　　　文章编号:(2003) 1　引　言 2　有限元建模与应力计算 链传动具有传动距离长、制造及安装精度要求低、 建立计算过盈应力的有限元模型, 首先作如下假 便于更换维护和对环境适应性好等特点, 所以在农业工 设: ( ) ) 程机械 如联合收割机、旋耕机和农用车等 上得到了普 1 不计配合表面的摩擦力。 遍应用。由于农业生产的经济和维护条件较差, 如何提 2) 当组合体受力时, 配合表面不分开。 高农机链条的性价比, 是一项具有实际意义的研究工 根据假设 2) 可得: ( ) ′ 作。农机链条 以下简称链条 多工作在户外、田间, 工作 [V 1 ] - [V 1 ] = [ ] ( 1) 环境较为恶劣, 如粉尘、泥砂、润滑不良和冲击振动等, ′ 式中 　V 1, V 1 —— 配合表面上轮毂和轮轴上的位移向 这些因素都会对链条的可靠性寿命造成影响。在传动过 量; —— 过盈量向量。 程中, 链条的疲劳损坏是主