万台，轮式挖掘机销量约为万台，轮式挖掘机履带式挖掘机合计.万台，轮式挖掘机占挖掘机总量的．。而在近两年，全球大中型履带式挖掘机销量在.万台左右，小型履带式挖掘机销量在万台左右，履带式挖掘机合计.万台，轮式挖掘机销量约为.万台，轮式挖掘机履带式挖掘机合计.万台，轮式挖掘机占总销量的.。在部分发达国家，其轮式挖掘机与履带式挖掘机的销量差距不大，德国市场上轮式挖掘机的销量甚至还超过了履带式挖掘机。国际市场上轮式挖掘机所占比重有所上升但上升幅度不大，国内市场的轮式挖掘机市场容量与国际平均水平相比尚有上升空间。国际市场上，在国际市场上，无论是从主要厂家的生产销售情况，还是从轮式挖掘机参加重要的行业展会的情况来看，级轮式挖掘机在整个度。回转轮式挖掘机市场占据主导地位是毋庸质疑的。目前国内市场上度回转轮式挖掘机多数为合资或进口品牌。合资或进口品牌中，以现代和大宇在轮式挖掘机市场所占份额最大，他们从年在国内挖掘机市场出现高速增长时推出轮式挖掘机，取得了较好的销售业绩，但绝对数量尚低，没有形成规模。目前，大宇轮式挖掘机占其年销量的．左右，现代占左右。国内主要厂家，生产销售的轮式挖掘机型号也以级产品为主，级轮式挖掘机产品虽有生产，但销量与的轮式挖掘机相比有很大差距。这与国际市场的发展趋势是相吻合的。国内度回转轮式挖掘机市场上的主要品牌。从用户角度考虑，级的轮式挖掘机有着比较好的经济性级轮式挖掘机斗容在立方米左右，合资进口品牌售价在万元左右，国产品牌在这级别上并无价格优势，且质量性能方面均有差距级轮式挖掘机斗容仅为左右，国产合资及进口品牌售价均在万元以上。下图为挖掘机以最大牵引力行驶时的受力简图。设地面对后驱动桥左右车轮的垂向反作用力相等，则式中挖掘机满载静止于水平地面时给地面的总载荷挖掘机质心高度。图而作用在左右驱动车轮上的转矩引起的地面对左右驱动车轮的最大切向反作用力共为式中发动机最大转矩，•变速器挡传动比驱动桥的主减速比传动系的传动效率驱动车轮的滚动半径，如果忽略，整理上式以后得，并将式代人式，经整理后得式中地面对个后驱动车轮的垂向反作用力挖掘机满载静止于水平地面时驱动桥给地面的载荷挖掘机质心高度挖掘机轴距挖掘机加速行驶时的质量转移系数。由上式可知对后驱动桥在设计中，当上式的些参数未给定而无法计算出值时，的值可在下述范围内选取对轿车后驱动桥取对载货挖掘机后桥驱动桥取。此时后驱动桥壳的左右钢板弹簧座之间的垂向弯矩为式中，见式下的说明。由于驱动车轮所承受的地面对其作用的最大切向反作用力，使驱动桥壳也承受着水平方向的弯矩，对于装用普通圆锥齿轮差速器的驱动桥，由于其左右驱动车轮的驱动转矩相等，故有当所装用的差速器使左右驱动车轮的转矩不等时，应取驱动转矩较大的那个车轮所引起的地面切向反作用力代替上式中的值。桥壳还承受因驱动桥传递驱动转矩而引起的反作用力矩，这时在两钢板弹簧座间桥壳承受的转矩为式中发动机最大转矩，•传动系的最低挡传动比传动系的传动效率当桥壳在钢板弹簧座附近的危险断面为圆管截面时，在该断面处的合成弯矩为该危险断面处的合成应力为式中危险断面处的弯曲截面系数，见表。当桥壳在钢板弹簧座附近的危险断面为矩形管装断面时，则在该断面处的弯曲应力和扭转应力分别为式中，分别为桥壳在两钢板弹簧座之间的垂向弯矩和水平弯矩分别为桥壳在危险断面处的垂向弯曲截面系数水品弯曲截面系数和扭转截面系数。见表。桥壳的许用弯曲应力为,许用扭转应力为,可煅铸铁桥壳取最小值，钢板冲压焊接桥壳取大值。下图给出了挖掘机以最大牵引力行驶时后驱动桥桥壳的受力分析简图。图给出了挖掘机以最大牵引力行驶时后驱动桥桥壳的受力分析简图图驱动桥桥壳的受力分析简图.挖掘机紧急制动时的桥壳强度计算这时不考虑侧向力。下图为挖掘机在紧急制动时的受力简图图有限单元法是种现代化的结构计算方法，在定前提条件下，它可以计算各种机械零件的几乎所有几何部位的应力和应变。在国外，世纪年代前后，这种方法就逐渐为挖掘机零件的强度分析所采用，对挖掘机驱动桥壳的强度分析也不例外，国内外都曾用它分析过挖掘机驱动桥壳的强度。在通常的情况下，在设计桥壳时多采用常规设计方法，这时将桥壳看成简支梁并校核特定断面的最大应力值。例如，日本有的公司对驱动桥壳的设计要求是在.倍满载时轴负荷的作用下，各断面弹份座处桥壳与半轴套管焊接处轮毅内轴承根部圈角处的应力不应超过屈服极限。我国通常推荐计算时将桥壳复杂的受力状况简化成三种典型的计算工况，它与前述半轴强度计算的三种载荷工况相同，即当车轮承受最大的铅垂力当汽军满彝若手禾平路面，受冲击载荷时当车轮承受最大切向力当挖掘机满载并以最大牵引力行驶和紧急制动时以及当车轮承受最大侧向力当挖掘机满载侧滑时。只要在这三种载荷计算工况下桥壳的强度得到保证，就认为该桥壳在挖掘机各种行驶条件下是可靠的。在进行上述三种载荷工况下桥壳的受力分析前，还应先分析下挖掘机满载静止于水平路面时桥壳最简单的受力情况，即进行桥壳的静弯曲应力计算。桥壳的设计是个参数探索的过程，对于款桥壳的设计首先是参考款目前已经成熟的桥壳参数，并根据设计目标进行参数修正，将参数修正后的结果进行理论和有限元分析，查看是否满足要求，如不满足，就继续修正参数，直到最终达到设计要求，对于本次设计的目标，参考了公司吨轮式挖掘机驱动桥的参数，并根据实际需要进行了多次参数修正和分析，最终得到设计模型。.桥壳的静弯曲应力计算桥壳犹如空心横梁，两端经轮毂轴承支承于车轮上，在平板座处桥壳承受挖掘机的簧上质量，而沿左右轮胎中心线，地面给轮胎以反力双胎时则沿双胎之中心，桥壳则承受此力与车轮重力之差值，即，计算简图如图所示。图桥壳静弯曲应力计算简图桥壳按静载荷计算时，在其两座之间的弯矩为式中挖掘机满载静止与水平路面时驱动桥给地面的载荷车轮包括轮毂制动器等的重力驱动车轮轮距驱动桥壳上两座中心距离，.由弯矩图可见，桥壳的危险断面通常在座附近。通常由于远小于，且设计时不易准确预计，当无数据时可以忽略不计。而静弯曲应力则为式中见弯矩公式危险断面处桥壳的垂向弯曲截面系数。见表。表截面系数断面形状垂向及水平弯曲截面系数扭转截面系数圆关于桥壳在钢板弹簧座附近的危硷断面的形状甲主要由桥壳的结构型式和制造工艺来定。匆如对于铸造整体式桥壳，笼于采用了铸造工艺所以可将弹簧蜜附近的断面设粉成垂向抗弯强度较好的矩形管状断面计算时还应考虑里边压进的半轴套管钢板冲压俘接整体式桥壳，在弹簧座附近多为圆管断面，但当桥壳与半轴套管之间的联接采用闪先对捍工艺时，桥壳危脸断面的形状就可设计成矩形管状二从桥壳的使用强度来看，矩形管狱高度方向为长边的比口形管状的要好。.在不平路面冲击载荷作用下的桥壳强度计算当挖掘机在不平路面上高速行驶时，桥壳除了承受静力状态下那部分荷载以外，还承受附加的冲击载荷。在这两种载荷总的作用下，桥壳所产生的弯曲应力为式中动载荷系数，对轿车客车取.，对载荷挖掘机去.，对越野挖掘机取.桥壳在静载荷下的弯曲应力，挖掘机以最大牵引力行驶时的桥壳强度计算为了使计算简化，不考虑侧向力，仅按挖掘机作直线行驶的情况进行计算，另从安全系数方向考虑。造过程中的炉前分析对成分要严格控制，铸后材料成分特别是，含量不合格的不得流转，需回炉重新铸造加工铸件热处理正火的冷却必须均匀，正火后增加高温回火处理支架与桥壳的外圆侧面焊接前必须对桥壳焊接部位进行预热处理，焊接后及时回火，以消除因焊接对桥壳材料的组织和应力的影响。驱动桥的振动特性不但直接影响着其本身的强度，而且也对整车的舒适性和平顺性有着至关重要的影响。因此，对驱动桥进行模态分析，掌握和改善其振动特性，是设计中的重要方面。另外，模态分析也是进步的谐响应分析瞬态动力学分析的前提。桥壳应该结构简单制造方便，以利于降低成本。其结构还应保证主减速器的拆装调整维修和保养方便。第二章桥壳的基本参数确定.后桥的结构特点及工作原理桥壳大致可分为可分式整体式和组合式三种形式。可分式桥壳结构简单，制造工艺性好，主减速器支承刚度好。但拆装调整维修很不方便，桥壳的强度和刚度受结构的限制，曾用于轻型挖掘机上，现已较少使用。整体式桥壳具有强度和刚度较大，主减速器拆装调整方便等优点。图图组合式桥壳从动齿轮轴承的支承刚度较好，主减速器的装配调整比可分式桥壳方便。然而要求有较高的加工精度。常用于轿车轻型货车中。驱动桥处于动力传动系的末端。将万向传动装置输入的动力经降速增扭后，改变传动方向，然后分配给左右驱动轮，且允许左右驱动轮以不同转速旋转。增大由传动轴或变速器传来的转矩，并将动力合理地分配给左右驱动轮承受作用于路面和车架或车身之间的垂直力纵向力和横向力。如图。吨挖掘机基本参数满载时后桥负荷发动机型号额定功率最高行驶速度驾驶顶部离地高度吨五十铃.发动机罩离地高度桥壳设计的安全系数长宽高铲斗容量铲斗挖掘力.轴距轮距最小离地间隙尾部长度轮子规格层级轮辋型式充气外缘尺寸最大负荷使用气压花纹分类代号标准轮辋许用轮辋断面宽外直径.表吨挖掘机基本参数.运动参数和动力参数的计算半轴的型式普通非断开式驱动桥的半轴，根据其外端的支承型式或受力状况的不同而分为半浮式浮式和全浮式三种。半浮式半轴以靠近外端的轴颈直接支承在置于桥壳外端内孔中的轴承上，而端部则以具有锥面的轴颈及键与车轮轮毂相固定，或以突缘直接与车轮轮盘及制动鼓相联接。因此，半浮式半轴除传递转矩外，还要承受车轮传来的弯矩。由此可见，半浮式半轴承受的载荷复杂，但它具有结构简单质量小尺寸紧凑造价低廉等优点。用于质量较小使用条件较好承载负荷也不大的轿车和轻型载货汽车。浮式半轴的结构特点是半轴外端仅有个轴承并装在驱动桥壳半轴套管的部，直接支承着车轮轮毂，而半轴则以其端部与轮毂相固定。由于个轴承的支承刚度较差，因此这种半轴除承受全部转矩外，弯矩得由半轴及,轮式,挖掘机,后桥,设计分析,毕业设计,全套,图纸摘要挖掘机是种广泛用于公路铁路建筑水电港口矿山等建设工程的机械。由于挖掘机具有作业速度快效率高机动性好操作轻便等优点，因此它成为工程建设中土石方施工的主要机种之。挖掘机的后驱动桥是挖掘机的重要部件，负责向外输出动力。驱动桥作为轮式挖掘机底盘传动系统的主要组成部分，处于传动系统的末端，传递的转矩较大，其工作性能的好坏直接影响到整机的工作性能。驱动桥的功用是通过主传动改变转矩旋转轴线的方向，把纵置发动机的转矩传到横置驱动桥两边的驱动轮上。通过主传动锥齿轮改变传力方向，通过主传动和最终传动将变速箱输出轴的转速降低，转矩增大通过差速器解决左右差速问题，减小轮胎磨损和转向阻力，从而协助转向。此外驱动桥壳还起承重和传力作用。后桥桥壳的质量对整车的安全使用及整车性能的影响是非常大的，因而对后桥进行有效的优化设计计算和有限元分析是非常必要的。本文主要分析研究受力情况及稳态分析模态分析失稳分析等。关键词挖掘机，后驱动桥，后桥桥壳，有限元分析