基于ANSYS的叉車減速器殼體分析與研究

文/劉海林 王以陽 張 巖（安徽合力股份有限公司）

一、概述

傳動系統(tǒng)是叉車重要組成部分，驅(qū)動橋處于傳動系統(tǒng)的末端，主要由減速器、半軸和橋殼等部件組成。驅(qū)動橋中的減速器將發(fā)動機或電機提供的轉(zhuǎn)速降低，增大轉(zhuǎn)矩和牽引力，用來克服車輪行駛中遇到的外界阻力，帶動叉車前進或后退。

減速器內(nèi)部有多對齒輪嚙合傳動，實現(xiàn)降低轉(zhuǎn)速、增大轉(zhuǎn)矩的功能。減速器外部是殼體，通過軸承、密封圈等零件與內(nèi)部零件連接配合，使減速器傳動過程保持平穩(wěn)。傳動過程中，減速器殼體會受到各部件重量負荷的作用，容易產(chǎn)生損壞，因此在設計過程中需對減速器殼體的強度進行分析。

本文以3.5t叉車雙驅(qū)單元中的減速器殼體為研究對象，在ANSYSWorkbench軟件中對殼體施加載荷和約束，經(jīng)有限元分析計算，得出減速器殼體的應力分布云圖和變形分布云圖，最后經(jīng)過臺架試驗驗證殼體設計的可使用性。

二、減速器殼體有限元分析

1.有限元分析前處理

利用Solidworks軟件建立減速器殼體、蓋板、螺栓、輪轂、輪輻及部分車架的三維模型。將模型導入ANSYS Workbench軟件中，重點關注的減速器殼體，設置網(wǎng)格尺寸大小為10mm；對于非重點關注的輪轂、輪輻和車架部分，設置網(wǎng)格尺寸大小為20mm。劃分網(wǎng)格后的模型共有239162個節(jié)點和137001個單元。減速器殼體的材料是QT450-10，材料參數(shù)為：彈性模量169GPa，泊松比0.257，密度7060kg/m，屈服極限310MPa，抗拉極限450MPa。

仿真分析的工況模擬叉車鏟取貨物后驅(qū)動橋在各部件重量和貨物重量綜合作用下的受力情況，部件主要包括配重、門架等。……