基于应力优化的大客车结构多目标优化

对某全承载式大客车进行了结构有限元分析,研究了该客车结构强度、振动模态频率、质量等多个性能目标的优化设计问题。分析结果表明,该客车初始设计模型的刚度满足设计要求但应力较大,强度储备不足,因此采用优化结构最大应力的方法进行优化。经过两个阶段的优化设计,显著降低了结构最大应力,提高了一阶扭转频率,减轻了车身骨架质量,客车结构设计更为合理。

MSC Nastran与传动CAE分析相结合的商用车桥主减总成轻量化设计

采用MSC Nastran与传动CAE分析相结合的全新技术,对某商用车桥主减总成进行轻量化设计.使用子结构法从MSC Nastran中提取差壳、减壳和桥壳等壳体的刚度矩阵与节点位置信息,在传动CAE分析软件中建立整桥仿真分析模型并进行柔性分析,即可得到考虑差壳、减壳和桥壳等壳体实际刚度的锥齿轮安全因数,将分析得到的数据作为边界条件导入有限元模型中,为差壳、减壳等壳体的轻量化仿真分析提供新的思路,使减重达到15%且满足强度要求.

基于有限元法的准双曲面齿轮时变啮合特性研究

准确计算准双曲面齿轮的时变啮合参数是其系统动力学分析的基础。基于接触有限元分析原理,应用有限元分析软件ABAQUS对齿轮进行加载接触分析(Loaded tooth contact analysis,LTCA),准确计算准双曲面齿轮时变等效啮合参数,包括时变等效啮合点位置、时变等效啮合力作用方向、等效啮合力作用方向上的线位移传动误差和时变等效啮合刚度,并研究转矩大小对时变啮合参数的影响。对比有限元法与经典齿轮接触分析(Tooth contact analysis,TCA)方法求得的传动误差曲线,并对比有限元法计算与加载啮合试验获得的齿面啮合印迹,验证有限元模型和计算的正确性。该方法求得的时变等效啮合参数能够准确体现准双曲面齿轮的时变啮合特性,为进一步研究准双曲面齿轮系统动力学特性提供依据。

汽车驱动桥主减速器支承刚度的有限元分析

考虑了差速器轴承盖与桥壳的接触非线性,建立了包含传动轴系、滚子轴承和壳体的整个驱动桥非线性有限元模型,以进行差速器轴承盖与桥壳接触状态的准确仿真和驱动桥主减速器支承刚度的准确计算。进一步对比了不同接触仿真方法求得的测点变形,分析了差速器轴承盖与桥壳接触非线性对驱动桥主减速器支承刚度的影响。进行了驱动桥主减速器支承刚度试验,分别测量了正、反转工况下主减速器测点变形。有限元分析与试验结果吻合良好,验证了驱动桥系统建模和有限元分析的正确性。

输入转矩对驱动桥系统动力学特性的影响

在驱动桥系统中,滚子轴承是连接轴系与壳体的关键部件,其刚度具有各向耦合性和非线性特性,且与输入转矩有关。为准确高效地分析输入转矩对驱动桥系统动力学特性的影响,基于非线性轴承理论、有限元法和模态综合方法,建立包含主减速器总成、差速器总成、轮毂总成和桥壳等部件的完整驱动桥系统动力学分析模型,根据输入转矩大小的不同,定义轻载、中载和重载三种典型工况,分别计算各工况下的非线性轴承刚度,分析轴承刚度随输入转矩大小变化的特点,对驱动桥系统进行单位谐波传动误差激励下的动力学分析,研究输入转矩对驱动桥系统动力学特性的影响,分析不同工况下准双曲面齿轮动态啮合力的频响特性。计算结果表明,驱动桥系统动力学特性随输入转矩大小变化具有一定规律,能有效指导驱动桥系统的减振降噪设计,避开危险工况。

一种驱动桥齿轮传动系统动力学建模与分析方法

为准确分析驱动桥齿轮传动系统的动力学特性,指导驱动桥产品的减振降噪设计,提出一种考虑箱体影响的驱动桥齿轮传动系统动力学建模与分析方法,基于经典的非线性轴承理论、有限元方法和模态综合方法,建立包含主减速器总成、差速器总成、轮毂总成和桥壳等部件的完整驱动桥系统动力学分析模型,对系统进行振动模态分析,计算在单位谐波齿轮传动误差激励下系统的动力学特性,研究驱动桥箱体对齿轮传动系统动力学特性的影响。以某后驱动桥准双曲面齿轮传动系统为例进行的动力学分析结果表明,箱体对驱动桥齿轮传动系统的动力学特性具有重要影响,在分析时必须予以准确考虑。

基于代理模型的大客车结构动态特性多目标优化

对某全承载式大客车进行了有限元分析,获得其在随机路面不平度输入下的结构动响应,并预测了其车身骨架结构的疲劳寿命。通过采用试验设计和近似方法构造响应面代理模型,对该客车结构的振动加速度特性、疲劳耐久性和车身骨架质量进行了多目标优化,有效降低了计算成本。多目标优化改善了该客车结构的动态特性,减轻了车身骨架质量。

汽车驱动桥系统模态综合动力学建模与分析

提出一种汽车驱动桥系统的模态综合动力学建模与分析方法,采用非线性轴承单元实现传动系模型与桥壳模型的耦合建模,采用模态综合法对驱动桥各部件的有限元模型进行缩维变换,能够在准确模拟驱动桥系统动力学特性的同时大大缩减系统模型规模,从而快速准确地实现驱动桥系统的静力学非线性求解和动力学分析。以准双曲面齿轮有限元接触分析求得的动态啮合力作为系统激励,计算驱动桥系统的动力学响应,并进行试验验证,数值计算结果能够准确体现准双曲面齿轮动态啮合力激励下的驱动桥系统动力学特性,有效指导驱动桥的减振降噪设计。

基于拓扑优化的某重型车桥桥壳轻量化设计

对某重型车桥桥壳在设计工况下的静强度性能进行了有限元分析,并对该桥壳结构进行了轻量化设计。采用拓扑优化方法,以初始设计作为优化的基结构,以重量最轻为目标函数,以结构的静强度性能为约束条件,进行了优化迭代计算。轻量化设计后,减轻了桥壳的重量,且轻量化结构满足强度要求。

基于拓扑优化的某重卡轮毂轻量化设计

对某重卡前轴轮毂在设计工况下的静强度性能进行了有限元分析,并对该轮毂结构进行了轻量化设计。采用拓扑优化方法,以最大设计空间为优化的基结构,以重量最轻为目标函数,以结构的静强度性能为约束条件,进行了优化迭代计算。轻量化设计后,减轻了轮毂的重量,且轻量化结构满足强度要求。

基于有限元的某矿用车桥桥壳结构优化设计

文章主要对国内某矿用车驱动桥桥壳在设计工况下的可靠性进行有限元分析,并结合售后故障对该驱动桥壳进行结构优化。采用非线性静力有限元方法,考虑加工与铸造工艺,对桥壳进行多轮结构优化后,桥壳结构最大应力明显下降,从而降低了桥壳售后故障率,有效的提高了整桥可靠性。

基于非线性分析软件的某重型商用车桥鼓式制动器轻量化设计

鼓式制动器作为汽车的一个重要零部件,轻量化是它未来发展的方向。基于非线性分析软件对某重型商用车桥鼓式制动器进行结构轻量化设计和优化仿真分析,轻量化鼓式制动器制动力矩优于传统结构,刚性、强度与传统结构相当,满足使用要求。

基于有限元的某轮边电机驱动桥结构优化设计

随着新能源汽车市场快速的发展,轮边电机驱动桥以其优越的性能逐渐成为商用车车桥首选产品。文章对国内某轮边电机驱动桥在设计工况下的可靠性进行有限元分析,并对该驱动桥进行结构优化。采用有限元分析方法,以降低结构应力、提高桥总成安全系数为目标,对该驱动桥进行结构优化设计。经过多轮优化后,桥总成结构应力明显下降,且满足桥总成安全系数要求。

蹄-鼓式制动器接触分析

制动器是保证汽车行驶安全性的关键,对于鼓式制动器,制动力的产生是靠摩擦片和制动鼓之间的摩擦产生的,因而制动鼓的好坏直接影响汽车的制动性能。在汽车制动器设计中,有限元分析为优化制动器结构参数提供了有力依据。本文对某重型卡车后轮鼓式制动器（领、从蹄式）进行接触分析,模拟整个制动过程,并与三种不同改进结构的制动鼓进行对比分析。

制动鼓传热分析

对某重型卡车后轮制动鼓进行传热分析,模拟制动鼓的温升过程,并与三种不同改进结构的制动鼓进行对比分析,提出最优改进设计方案。

重型货车差速器传动柔性分析

差速器是重型货车驱动桥总成中的主要功能部件，本文利用专业传动分析软件对差速器进行建模，并在有限元软件中运用子结构法提取差壳的刚度矩阵和节点位置信息并导入传动分析模型中，对差速器进行柔性分析，并将分析报告作为边界条件导回差速器有限元模型中，以实现对差速器的有限元分析。

桥壳结合面接触非线性有限元分析

本文采用接触非线性有限元技术,通过建立桥壳、主减速器壳、螺栓组有限元模型,在螺栓预紧力与结合面之间的相互关系影响下,分析在三种载荷工况下,桥壳与主减速器壳结合面之间的接触压力分布情况,并能得到应变最大的区域,找出易漏油区,对产品设计及以后的改善提供了可靠的依据。

基于某软件的轮边电机桥齿轮设计及优化

市场上12米电动客车驱动系统大多采用市场现有成熟资源,其车桥匹配采用传统13t客车后驱动桥。其特点为转速低、扭矩大。设计轮边电机桥需求一种匹配高速电机的减速齿轮,但与传统13t客车后驱动桥齿轮差别很大。研究讲述使用某齿轮设计软件对高速齿轮的设计和优化。

轴系的热膨胀对于锥齿轮错位量的影响

错位量对锥齿轮传动性能影响显著,而轴系的热膨胀会影响传动系统刚度,进而影响错位量。该文针对现有锥齿轮校核和分析时没有考虑轴系的热膨胀对错位量的影响这一问题,详细推导了热膨胀与轴承刚度、轴系变形之间的关系,建立了一种考虑热膨胀的锥齿轮传动系统非线性有限元模型,并用于计算锥齿轮错位量。算例结果表明,热膨胀会使锥齿轮错位量减小。进一步研究了不同工作温度下错位量的变化情况,结果表明,系统工作温度越高,热膨胀的影响越明显。该研究为锥齿轮校核和分析中如何考虑和利用热膨胀提供了依据,对其他传动系统的分析也具有一定借鉴意义。

基于回归分析的准双曲面齿轮齿面误差修正

针对准双曲面齿轮齿面加工误差的机床加工参数调整修正问题,建立了基于刀倾半展成法(HFT)的齿面方程,给出了齿面离散化方法和齿面加工误差的表达式。基于机床加工参数对齿面误差的灵敏度系数进行推导,给出了现有齿面误差修正方法的数学模型,并指出其不足。在此基础上提出了基于回归分析的齿面误差修正方法,通过加工参数的灵敏度系数向量与实测齿面误差向量的线性相关性分析来选择变量,在选取较少的加工参数作为调整变量的同时,减少了各参数所需的调整量。实际齿轮的误差修正试验证明了该方法的上述优点以及误差修正的有效性,可为其他齿面误差修正问题提供了一定的借鉴。