基于ANSYS的齿轨卡轨车拉杆有限元分析

贺路生，吕振锋

（太原矿机电气科技有限公司，山西 太原 030032）

煤矿的现代化生产离不开煤矿运输设备，为了解决煤矿井下大型设备的运输问题，而生产的防爆柴油齿轨卡轨车不仅在运输能力上有所提高，其负载可以达到30t以上，而且其运输距离长，最大可以满足30°坡的使用。所以在煤矿井下被广泛使用。拉杆作为连接整套系统的重要组成部分，必须满足实际需求。在设备生产过程中，必须对拉杆进行试验，以保证其使用安全。

如果不对拉杆进行试验，一旦发生问题，将会造成严重问题，如图1为在进行拉杆试验时，由于设计不满足使用要求，所以拉杆发生断裂。

图1 拉杆断裂

目前经常采用的方法有使用ANSYS软件进行分析和实际实验工装进行拉力测试。先应用三维软件对其试验工装进行三维建模，然后使用ANSYS软件进行模拟仿真，可以避免出现由于设计不合理所造成的实验时出现的拉杆断裂的情况。

1 强度分析

1.1 理论分析

材料的破坏有两种类型：屈服失效和断裂失效。屈服失效是指材料出现显著的塑形变形而丧失其正常的工作能力。断裂失效又分为脆性断裂和韧性断裂。脆性断裂是指无明显的变形下突然断裂。韧性断裂是指产生大量塑形变形后断裂。

最大拉应力是材料引起脆性断裂破坏的主要因素，即不论材料处于简单还是复杂应力状态，只要最大拉应力σ1达到材料在单向拉伸时断裂破坏的极限应力σb，就会发生脆断破坏。

1.2 强度计算

拉杆和销轴材料采用40Cr，其抗拉强度≥735MPa，屈服强度≥540MPa。……