以某载货汽车变速器壳体为研究对象,应用有限元方法计算其在1挡和倒挡工况下的应力分布,并结合材料的力学性能分析了壳体的安全系数。结果表明,1挡时壳体安全系数低于阀值,结构强度较弱;倒挡时壳体安全系数大于阀值,满足结构强度。通过对1挡时壳体强度较弱原因的分析提出了3种改进方案,并通过计算进行了。变速器总成静扭试验结果表明,采用改进方案的壳体满足强度试验要求,具有一定的强度储备平面或弧面等应力通常较小，可粗划分网格。齿轮轴和轴承主要用于传递载荷，并对壳体具有一定的支撑作用。但齿轮轴不与壳体直接接触，可粗划分网格；而轴承与壳体直接接触，且需要定义轴承外圈与滚子、变速器壳体强度-电动数控滚圆机滚弧机张家港钢管弯管机折弯机滚弧机外圈与轴承孔及外圈与轴承盖之间的接触关系以传递载荷，为提高载荷传递精度，对处于接触状态部位的网格进行细划分。变速器壳体、齿轮轴结构比较复杂， 本文由张家港弯管机网站

转载中国知网整理!www.wangaunjimuju.net网格划分时均采用四面体，齿轮采用刚体单元RBE2模拟，单元的主点选择在齿轮节点上，从点选择在滚针轴承与齿轮轴相接触部位的节点上。建立的变速器总成有限元模型如图1所示，其中的圆柱滚子轴承简化有限元模型如图2所示[3]。图1变速器总成有限元模型图2圆柱滚子轴承有限元模型2.2单元选取与材料定义按照ABAQUS软件的推荐，求解接触非线性问题应选用修正的二阶四面体单元C3D10M[4]。有限元模型中主要部件材料见表1。表1主要部件材料2.3工况定义因前进挡各挡位的最大设计扭矩相同，且1挡速比最大，所以1挡扭矩所经历齿轮的啮合力最大，致使壳体受力最大，造成壳体强度最低。倒挡除具有较大的速比外，还具有与前进挡相反的输出轴旋转方向，故存在特殊性。因此，1挡和倒挡是壳体强度校核的必要工况。参照汽车行业标准[5]要求，变速器总成静扭强度后备系数应≥3，因此计算壳体强度时，1挡和倒挡扭矩取变速器最大设计扭矩的3倍。变速器载荷施加过程为：首先根据1挡和倒挡扭矩所经历齿轮的啮合参数及齿轮啮合力计算公式[6]，将各齿轮轴的传递扭矩分别转化为齿轮啮合力，然后将啮合力加载到相应的齿轮节点上。位移边界条件包括：固定前壳体的前端螺栓孔，以模拟飞轮壳对变速器总成的支撑作用；约束输入轴和输出轴的轴向旋转自由度，以满足静力学求变速器壳体强度-电动数控滚圆机滚弧机张家港钢管弯管机折弯机滚弧机 本文由张家港弯管机网站 转载中国知网整理!www.wangaunjimuju.net