QX-25L轻型商用车铝壳变速器模态分析

变速器是车辆的重要组成部分,对其进行轻量化设计已经是各类车辆整车轻量化设计中的重要组成部分。QX-25L轻型商用车铝壳变速器开发过程中,在静力学分析计算结果已经满足设计要求的情况下,路试中出现了离合器壳体断裂的故障,因此有必要对该变速器进行动力学分析。主要研究了QX-25L商用车变速器的模态特性,利用仿真计算分析和试验测试分析相结合的方法,确定该变速器的模态特性,可为该变速箱在整车动力学测试与计算分析中提供基础数据支持。     

拓扑优化技术在变速器壳体设计中的应用

首先介绍变速器壳体设计面临的轻量化要求及拓扑优化技术的原理,重点阐述了在概念设计结束之后,利用有限元和拓扑优化技术对变速器壳体进行详细设计的流程和方法,最后展示了通过优化后的设计方案及FEM分析结果。     

铁钻工冲扣钳壳体轻量化设计

论文以石油钻机井口钻柱冲卸扣和旋扣机械化作业设备—铁钻工冲扣钳壳体为研究对象,根据力学分析计算结果,基于Solidworks三维建模软件对冲扣钳壳体的重要组成板件进行参数化的建模,建立了壳体重要零件的结构优化数学模型,在不改变冲扣钳壳体各零件之间的配合的前提下利用ANSYS Workbench有限元软件对冲扣钳壳体尺寸参数进行了轻量化设计,同时对零件尺寸进行了敏感度分析.通过轻量化设计,在满足工作要求及强度和刚度条件下可将自重相对减小11.2％,减少了材料成本,为铁钻工冲扣钳的设计研制提供了理论依据.     

变速器壳体强度有限元分析与试验验证

运用Hypermesh软件,在合理简化的基础上,建立双中间轴变速器壳体有限元分析模型,考虑齿轮、轴承和齿轮轴对壳体强度的影响,应用接触非线性有限元理论分析了壳体的强度.分析表明,壳体强度较弱的位置位于副箱内的轴承孔和加强肋上,强度满足要求;轴承孔受力呈抛物线分布.同时对有限元分析结果进行了试验验证,计算值与试验值整体变化趋势一致,数据基本吻合,从而验证了壳体强度分析正确,有限元建模方法合理.     

汽车变速器壳体动态特性分析研究

为了解某型号汽车变速器壳体结构动态特性问题,以该型号汽车变速器壳体为研究对象,采用机械结构有限元分析技术与试验模态分析技术相结合的研究方法,对变速器壳体展开结构模态仿真分析与试验模态分析,提取了该变速器壳体动态参数,仿真与试验结果对比:前6阶模态振型变化趋势具有一定相似程度,与之对应模态频率相对误差均在8%以内,有效地验证了壳体模态仿真分析结果的可靠性,同时,有效地反映了汽车变速器壳体结构动态特性,为进一步汽车变速器壳体结构动态优化奠定基础。     

耐水压铝合金薄壁尾舱有限元分析

针对耐水压薄壁结构铸造铝合金尾舱壳体,利用ANSYS有限元分析软件,对设计结构的外压强度和变形及模态特性进行有限元分析。壳体结构应力计算值与已有试验数据符合良好,表明尾舱结构建模和有限元计算分析结果合理。在1.25MPa设计载荷作用下,壳体结构强度和变形量计算结果完全满足要求。为使尾舱增容减重,当壳体壁厚减少1mm时,外压强度和变形计算结果仍然满足使用要求。有限元分析计算为尾舱结构的设计和优化提供了理论指导。     

重型柴油机EGR支架的轻量化改进研究

针对某重型柴机EGR整体模态低、局部应力大等问题,对重型柴油机EGR支架进行了有限元分析和轻量化改进。利用ANSA软件,对某重型柴油机EGR冷却器、支架及卡箍等进行了网格划分;利用ABAQUS软件,对EGR前五阶模态和XYZ三向高加速度下的支架应力进行了有限元分析;基于压铸铝合金抗拉强度要求以及设计需求,提出了去除支架底板冗余部分、调整加强筯位置、增加螺栓孔凸台、减薄支架侧板和加厚支架底板等轻量化改进措施,并利用有限元分析和试验的方法研究了轻量改进效果。研究结果表明:基于有限元分析进行的EGR支架轻量化改进效果明显,较原方案质量下降35.5%,EGR整体模态上升43%,高加速度下的最大应力下降62%,说明基于有限元分析的轻量化改进是可行的,能为汽车零部件轻量化研究提供参考。     

B_(10)150万公里变速器的齿轮失效分析与优化设计

通过对某重型变速器台架耐久试验主箱一挡齿轮失效问题的分析,查找变速器齿轮传动失效问题的原因;采用MASTA软件建立变速器齿轮仿真模型,并对模型进行分析计算,计算结果与齿轮失效现象相吻合;根据失效原因对齿轮参数进行优化设计,对优化后的一挡齿轮重新建模分析,分析结果表明优化后的齿轮参数满足设计要求;为验证优化后齿轮设计的有效性,重新进行台架试验,并通过了台架试验验证,为促进B_(10)150万公里重型变速器新产品的快速开发提供了强有力的设计支撑。     

变速器壳体强度的有限元计算分析

结合有限元的结构建模,对变速器壳体强度进行了分析,对网格的划分设计、单元内容的设置以及选材的设计、工况的定义设计、受力分析与工况明确等方面进行了有限元计算分析。研究发现:变速器轴承孔所产生的压力会直接造成变形,继而形成更为直观的反应,这样的反应会在齿轮啮合力中产生直接影响,也就会让壳体本身的受力分析与壳体的强度设计作出适当的调整;当汽车的1挡与倒挡处于静止状态下的扭工时,变速器的壳体强度会随之降低,而轴承孔附近会更为薄弱。     

基于有限元法的离合器壳体静强度分析及改进

为了验证某型号变速器离合器壳体的强度，利用有限元方法建立了变速器壳体总成的有限元模型，并对离合器壳体进行分析。根据分析结果对该离合器壳体提出了改进方案，并通过应变测试试验对比，证明分析模型和改进措施的有效性。     

汽车变速器动力学分析与优化

针对市面在售某型号汽车变速器壳体易产生裂纹的问题,对变速器进行了有限元模态分析以及工作模态测试试验,获得了变速器的模态参数,并运用振型相关校验矩阵验证了结果的可靠性;在此基础上,对比仿真与试验结果,验证了仿真分析的正确性和有效性,分析研究了容易引起变速器疲劳破裂的模态振型;最后从移频的角度出发,对动力总成的安装方式进行了优化,提高了变速器的总体刚度,试验结果为避免变速器壳体开裂提供了方法和理论依据。     

变速器轻量化设计探索

近年来,随着能源危机的发生,汽车工业面临节能、减排的发展需要,而汽车的轻量化对汽车的节能、减排有十分重要的意义。变速器作为汽车动力总成的重要组成部分,其重量大约占了整车的5%。本文以手动变速器的设计为例,对变速器的齿轮、壳体、同步器、拨叉、轴承等设计的轻量化进行探讨,主要从材料、设计、制造等角度进行了分析对比,初步提出变速器轻量化设计的思路。     

中型变速器壳体有限元分析

建立了变速器壳体的有限元分析模型。用有限元分析法,对某9档位铝壳汽车变速器的壳体进行静力学特性分析,结果表明极限工况下的应力应变满足极限条件,大大降低了后期故障风险,节省了研发成本。     

重型载货汽车离合器壳体失效分析和设计

详细阐述了重型商用车离合器壳体工作条件和壳体失效特征;利用金相显微镜、能谱仪等现代分析仪器分析了离合器壳体的金相、硬度和化学成分;同时,利用有限元软件对壳体强度和刚度进行了仿真,有限元方法仿真结果与离合器壳体实际破裂处相吻合;研究结果表明离合器壳体在弯距的作用下,应力集中处产生的裂纹导致了壳体损坏;利用结构拓扑优化方法对壳体悬置处进行了结构优化,根据拓扑优化结果设计出新的离合器壳体结构,并对新结构进行强度校核,结果表明离合器壳体优化结构合理。     

某重型商用车变速箱壳体轻量化研究

为了实现某重型商用车变速箱的轻量化,开展了将灰铸铁壳体换成铝合金壳体的研究。首先,通过模态试验对有限元模型进行了验证,采用多体动力学方法得到壳体5个轴承的动载荷,基于静力学分析求得壳体的应变能;然后,建立了板和壳的质量关于4个影响因素的数学模型,确定各影响因素对板和壳的质量的影响强弱顺序;最后,综合壳体的应变能、影响因素对壳体添加加强筋。结果表明,轻量化后壳体的强度、刚度均满足要求。     

重卡变速器壳体有限元分析

介绍了重卡变速器壳体强度分析的步骤.应用Pro/E软件建立三维数模,应用ANSYS Workbench软件对壳体进行有限元分析.通过对ANSYS Workbench后处理数据进行分析,得出重卡变速器壳体应力、变形的分布情况,为重卡变速器壳体的进一步优化提供了依据.     

电动汽车变速器壳体振动与辐射噪声的研究

以某款变速器为研究对象,首先建立轴齿系统动力学模型,求得变速器在某一工况下壳体所承受的动态时域历程和载荷谱。以动态载荷为激励,建立有限元和边界元的仿真模型,计算壳体表面振动加速度以及壳体近声场辐射噪声。其次搭建变速器壳体振动与辐射噪声测试平台,测试相同工况下的壳体表面振动加速度值和近声场1 m位置的噪声频谱图,并与仿真结果对比,验证了有限元模型及边界元模型的正确性。最后对变速器壳体不同局域进行优化,通过仿真计算,结果显示优化后变速器壳体振动幅值及辐射噪声均得到较好抑制。     

汽车起重机车架结构轻量化的分析研究

针对某汽车起重机车架结构,运用Patran软件建立了有限元仿真模型,通过力学理论初步计算车架几何特性参数与老款车型对比,运用有限元仿真进行验证轻量化设计的可行性。理论计算结果与有限元计算结果满足车架工况使用要求。因此,该理论计算与仿真计算能满足车架轻量化设计的要求,为汽车起重机车架轻量化设计提供了更重要的基础。     

汽车变速器壳体振动频率响应特性方法研究

针对汽车变速器壳体局部断裂失效的问题,提出一种利用动刚度特性分析变速器壳体局部変形特性的方法,并对危险频率下的壳体结构进行改进分析。以一种前橫置变速器壳体为研究对象,运用Hyperworks软件建立有限元模型,对目标壳体输入轴轴承孔关键点处施加激励,采用振动传递函数的方法,对振动强烈的变速器后壳体进行振动频率响应特性分析,获得变速器后壳体悬置点加速度频响曲线和动刚度频响曲线。进而对变速器后壳体结构进行改进,并对改进后结构进行软件验证分析。研究表明,动刚度频响曲线评价方法是一种能直观准确反应壳体结构与变形的关系,能够准确找到需要改进的壳体频率区间及部位的有效方法,并且改进的壳体结构可以有效改善壳体结构的振动特性。     

基于高耐久寿命的减速器壳体轻量化实现方法

纯电动汽车随着电驱动系统的引入,整车非簧载质量大大增加,操纵稳定性恶化,轮边减速器的轻量化问题亟待解决。重点研究减速器壳体的轻量化设计方法,使其在满足高耐久寿命的前提下,最大程度实现轻量化。首先对壳体进行了受力和有限元分析,分析结果表明应力最大值远小于壳体疲劳强度,因此存在轻量化空间。依据壳体疲劳寿命的要求计算出壳体允许承受的最大应力,以该最大应力为约束,对壳体的结构进行了优化。最后应用虚拟疲劳耐久仿真方法对壳体进行了检验,结果表明壳体符合高耐久寿命要求,从而验证了轻量化的合理性。