驱动桥的整体有限元动态模拟

针对驱动桥试验只能得到桥壳表面振动数据的问题,采用驱动桥整体动态模拟方法来弥补试验数据的不足,从而获得驱动桥内部任意位置的应力、位移、加速度等数据.对驱动桥总成建立三维模型和有限元模型,通过驱动桥总成模态试验与有限元模态计算结果的对比方法,来验证有限元模型的正确性,对驱动桥整体做有限元动态模拟,并利用台架试验对动态模拟结果进行了验证.试验结果表明,驱动桥的整体动态模拟表面振动数据与试验数据相一致,得到的驱动桥内部数据为驱动桥的振动噪声研究提供了直观依据.

基于HyperWorks的某轻型汽车前桥有限元分析及疲劳寿命预测

前桥是连接车身与车轮的重要部件,其强度是否可靠直接决定整车的安全性。应用CAE分析方法对某轻型汽车前桥进行有限元分析和疲劳寿命分析。将前桥的三维实体模型进行简化,导入Hypermesh中建立以CHEXA和CTETRA为基本单元的有限元模型,利用具有梁属性的bar单元模拟主销连接,并以RADIOSS为求解器进行前桥的强度和疲劳分析。结果表明,前桥在四种典型工况下最大应力均未超过材料屈服强度,其最低疲劳寿命为99.4万次,满足疲劳寿命的要求,验证了设计的合理性。

基于Hypermesh的汽车驱动桥壳有限元分析与疲劳寿命预测

驱动桥壳是汽车中的重要部件,应具有足够的强度、刚度以及疲劳寿命。基于CAD/CAE一体化技术,首先利用CATIA软件建立了某轻型汽车驱动桥壳的三维实体模型,虚拟装配后,导入Hy-permesh中建立以3D实体单元为基本单元的有限元模型,并以MSC.Nastran为求解器,通过模拟相关行业标准规定的台架试验及典型工况,得出驱动桥壳强度与刚度满足要求;最后,通过建立驱动桥壳S-N曲线,将有限元结果导入MSC.Fatigue进行模拟台架疲劳试验,得到桥壳整体的疲劳寿命分布,结果表明驱动桥壳疲劳寿命满足要求,验证了设计的合理性。

汽车驱动桥准双曲面齿轮时变啮合刚度计算

针对汽车准双曲面齿轮动力学系统建模中齿轮时变啮合刚度计算困难的问题,提出一种完整的基于有限元法计算准双曲面齿轮啮合刚度的计算方法。详细描述利用有限元方法计算齿轮啮合刚度理论模型,并利用此模型计算直齿渐开线齿轮啮合刚度,结果表明此方法计算结果与KUANG模型计算结果一致。利用MATALAB和CATIA建立了准双曲面齿轮三维几何模型,并在ABAQUS中建立此齿轮准静态啮合有限元模型。详细论述了由准双曲面齿轮啮合有限元分析结果后处理得到啮合刚度计算过程,并对不同载荷下齿轮啮合刚度的变化趋势进行讨论。结果表明,准双曲面齿轮啮合过程中啮合刚度随齿轮旋转位置和所加载力矩周期性变化,其变化周期等于齿轮啮合周期;当齿轮加载力增大齿轮啮合刚度平均值增大,同时啮合刚度的波动减小。

汽车驱动桥准双曲面齿轮齿根弯曲应力预测与试验

有限元法是预测汽车驱动桥准双曲面齿轮齿根弯曲应力的重要方法,但单独准双曲面齿轮有限元模型约束条件难以确定,为此本文建立了基于整体驱动模型准双曲面齿轮齿根弯曲应力有限元分析模型,并对齿根应力仿真结果与台架试验进行了对比。选用ABAQUS/Standard建立了驱动桥准双曲面齿轮静态啮合模型,仿真结果表明:本文研究的整体驱动桥准双曲面齿轮在啮合过程中小齿轮齿根弯曲应力在靠近大端出现最大值,齿根部位先受到压应力,再受到拉应力;大齿轮齿根弯曲应力在靠近小端出现最大值,齿根部位先受到拉应力,再受到压应力。最后,搭建了驱动桥静扭试验台,并对驱动桥大齿轮齿根弯曲应力进行测量,将台架试验与仿真结果进行了对比分析,对比结果表明,所建立的有限元模型准确可靠,可将此建模方法应用于类似的齿轮齿根弯曲应力分析。

一种HFT准双曲面齿轮3维模型建模方法

针对HFT准双曲面齿轮齿面坐标难以获取的问题,提出一种基于MATLAB的齿面数学模型建模方法,并且可以自动计算齿面坐标。首先根据Gleason机床建立从刀具到工件坐标变换矩阵,接着根据齿轮机床加工参数和齿胚参数建立齿面坐标求解方程,然后依据齿轮加工原理得到齿轮啮合中点估计值,以此点作为初始值求解齿面上其他点坐标,最后建立HFT式准双曲面齿轮齿面坐标求解程序SURFACE。为验证所提出方法,以某汽车准双曲面齿轮为例得到齿轮齿面坐标,导入到CATIA软件中得到齿轮组3维模型,对比所建立模型与实际齿轮面之间差异,可以看出所建立齿面与实际齿面差异较小,此方法可应用到此类齿轮的求解。

差速器齿轮疲劳试验及齿面剥落原因分析

为了提高差速器总成的疲劳寿命,本文结合某驱动桥的开发,参照国际先进标准进行差速器总成耐久性疲劳试验,发现行星齿轮、半轴齿轮出现表面剥落现象。针对齿面剥落的问题,本文从齿轮的化学成份、金相组织、硬度、强度等方面系统进行了检测分析,得出硬度梯度不合格和齿形参数设计不合理是剥落产生的主要原因,并进行了齿轮的改进设计。试验结果表明,改进后的齿轮未出现齿面剥落,改进设计的措施是合理的。