基于ANSYS的铣刨机转向油缸安装座强度的分析和研究

基于ANSYS 的铣刨机转向油缸安装座强度的分析

和研究

机械工程师

MECHANICAL ENGINEER

王江兰s 延伟2，王欢2

(1.湖南电气职业技术学院机械工程系，湖南湘潭411101; 2.湖南三一重工股份有限公司，长沙410100)

摘要:针对铣刨机转向油缸安装座变形的故障，应用A N S Y S 软件对安装座的强度进行有限元分析，并通过应力测试对分 析结果进行验证。结果表明:极限工况下，安装座根部受到的应力已超过材料的屈服强度，导致焊缝开裂、安装座变形，文中 针对上述原因提出了相应的解决方案。

关键词:铁刨机;转向油缸;解决方案

中图分类号：U 415.5;T h m 4 文献标志码:A 文章编号：1002-2333(2016)12-0134-03Stress Analysis on Steering Cylinder Mounting Base in Road Milling Machine Based on ANSYS WANG Jianglan1, YAN Wei2, WANG Huan2(1.Hunan Electrical College of Technology, Xiangtan 411101, China;2.Hunan Sany Heavy Industry Co., Ltd., Changsha 410100, China) Abstract ： To solve deformation failures of steering cylinder mounting base in road milling machine, this paper carries out finite element analysis of mounting base, and applies stress test to verify the analysis results. The results show that weld cracking and mounting base deformation are caused by the stress on the root of mounting base which i s higher than yield strength. Then solution i s proposed.Keywords ： road milling machine; steering cylinder; mounting base strength; failure solution

〇引言

路面铣刨机作为公路和城市道路养护的专用设备，

主要功能是清除或剥离公路车辙、龟裂、痈包等路面病

害，对摩擦因数低的水泥混凝土路面进行拉毛作业，广泛

应用于现代公路养护工程中[1_3]。相比履带行走铣刨机，轮

式铣刨机机身宽度小，施工时对道路车流通行影响小，前

桥采用非平行四连杆机构实现整机转向，右轮右转向角

度可达70°，转弯半径小，便于设备在狭窄空间内转向，广

泛应用于城市道路、小区道路、地下车库等路面翻修[^^

1前桥结构及安装座变形故障

轮式铣刨机前桥结构如图1所示，由转向油缸、转向

连杆、右前轮支架、左前轮支架组成的非平行四连杆机

构，通过转向油缸驱动实现前桥转向。铣刨机施工工况恶

劣、施工环境多样化，要求转向力足够大。此外，施工期间

设备的突然启动、刹车，以及施工时的振动对转向油缸和

转向连杆的安装座强度要求较高。

某品牌铣刨机采用该结构，在实际使用过程中发现，

在一些极限工况下处转向油缸安装座与车轮支架连接处

焊缝开裂，如图2所

〇2 A N S Y S 模型建立 和有限元分析2.7模型建立前桥左右结构 对称，受到转向油 缸或转向连杆传递

图2转向油缸安装座变形及焊缝开裂图3右车轮支架的有限元模型的力相同，为简化结构提高分析精度，选取右车轮支架进

行建模分析，如图3所示。

车轮支架主体材料选用Q 345B ，弹性模量为2.06x

lO ^N /m 2,泊松比为0.28,转向油缸和转向连杆安装座选用

45钢，弹性模量为2.09x l 0uN /m 2,泊松比为0.269。转向油

缸的缸径Z ^SOmm ，杆径d =40 mm ，溢流压力P =18 MPa ,右

转向时无杆腔为压力腔，此时转向油缸传递力的F =/V t t 134 2016 年第 12 期网址:https://www.wendangku.net/doc/453597765.html, 电邮：

hrbengineer@https://www.wendangku.net/doc/453597765.html,