汽车变速器箱体结构强度分析与优化设计

为了实现变速器箱体轻量化,对通过模态试验验证的某轻型货车变速器箱体模型进行了有限元分析,包括静力学和动力学结构强度分析。基于分析结果对箱体进行了拓扑优化设计。优化结果表明,在保证箱体刚度不变、强度变化小于5%、振动性能基本一致(第一阶自由模态减小了2.8%)的前提下,对变速器箱体的厚度、加强筋及局部进行优化,改进后箱体质量由30kg减为27.6kg,减轻了8%,达到轻量化目标。

基于模态扩展的变速器箱体振动识别及辐射噪声优化

提出一种基于模态扩展技术的变速器箱体振动识别方法.以某变速器为例,应用有限元方法计算出变速器箱体的模态频率和特征向量,通过试验测得箱体在运行工况下部分点的振动加速度,将振动加速度映射到有限元模型上,得到各阶模态的参与因子,依据模态参与因子与特征向量识别箱体有限元模型中所有节点的振动加速度.研究表明,识别出的加速度值与实测值的最大平均残差为9.7%,基于模态扩展技术的箱体振动识别方法有效.最后根据识别的加速度计算变速器箱体辐射声功率,确定了3个辐射声功率较大的区域并进行优化,优化后的变速器箱体辐射声功率最大下降1.8dB.

多工况变速器箱体静动态联合拓扑优化

建立变速器箱体的有限元模型,并对其进行静力分析、模态分析和动态响应分析。在此基础上,以应力、位移、体积比和第1阶固有频率为约束,以组合应变能指标为目标,对结构进行静动态联合拓扑优化。根据结构优化后的材料密度分布云图对箱体进行改进设计,改进后结构减轻质量5.9%,同时,改进后结构的静动态响应分析结果表明优化后箱体结构的振动也减弱了。

液压机械变速器箱体有限元分析与改进

采用有限元法对液压机械变速器箱体纯液压段最恶劣工况点进行了静力学分析,指出了箱体的设计缺陷,改造了箱体结构,其受力和变形均得到了改善。有限元分析结果为变速器箱体的结构设计与生产提供了理论依据与技术支持。

拖拉机变速器箱体动态特性分析与优化设计

针对重型拖拉机液压机械无级变速器箱体的减振降噪问题,对箱体进行动态特性分析,并运用结构优化方法进行箱体的优化设计。根据箱体的初始设计几何模型,建立箱体壳单元和体单元耦合的有限元模型,进行箱体模态分析和瞬态动力学分析;基于分析结果以箱体的前六阶加权模态频率最大化为目标,运用拓扑和形貌联合优化的方法得到了箱体最优化的材料分布和加强筋分布。分析结果表明:优化后箱体的强度和刚度满足要求,质量减少8.7%,前六阶固有频率都得到提高并且避开了激励频率。该方法为同类变速器箱体的优化设计提供了参考,降低产品设计成本,缩短研发周期。

重型汽车变速器箱体结构强度及疲劳分析

考虑传动系非稳定工况下的动载荷效应,在某重型汽车变速器箱体的强度校核时提出了2种极限工况,同时对箱体进行了疲劳性能优化设计。基于静力学分析得到的强度和刚度结果,应用Miner线性积累疲劳损伤理论进行了箱体疲劳寿命分析,根据分析结果对变速器箱体的应力集中区域进行了局部结构优化设计,优化后箱体的最大损伤值明显降低,能够为变速器箱体的设计提供一定的参考。

某型变速器箱体振动噪声分析研究

以某新开发的变速器箱体为研究对象,利用HyperWorks软件建立该变速器箱体的有限元模型。对变速器箱体做自由模态分析和频率响应分析,得到其模态频率分布和相应振型,避开共振点,获得箱体表面振动的速度响应云图。最后对变速器箱体进行辐射噪声分析,提取箱体表面的噪声分布图以得到声辐射敏感区域,提出改进箱体结构的措施。该研究为变速器减震降噪提供重要参考。

汽车变速器箱体精准性优化仿真研究

针对由汽车变速器箱体壁厚不均、结构复杂导致有限元网格精准划分困难,计算误差大的问题,提出了一种基于低阶四面体模型,进行复杂零件最佳网格划分方法研究,在对不同单元尺寸和单元类型变速器箱体有限元模型分析研究,获得单元尺寸和单元类型对有限元分析计算精度和经济性的影响规律。用Hypermesh、Ansys为分析平台,根据局部误差与全局误差理论,进行了网格局部加密有限元网格划分方法。通过对汽车变速器箱体分析计算表明,分析方法与实际情况相吻合。

微车变速器箱体的试验模态研究

以某型微车变速器箱体为研究对象,采用单输入多点拾振法进行模态实验,得到该变速器箱体的动态参数,为其结构的动态特性优化及改进提供理论依据。

基于边界元法的某客车变速器箱体噪声分析

根据二维图纸,采用SolidWorks三维造型软件,建立某型客车变速器箱体的三维实体模型。采用HyperWorks有限元分析软件,建立变速器箱体的有限元模型,并对其进行自由模态分析。以发动机的扭转激励为激励源,对变速器箱体进行频率响应分析。采用声学软件Virtual.Lab,运用边界元法(BEM),对该变速器箱体进行辐射噪声仿真分析,得到声辐射敏感区域,为减振降噪工作提供依据。

汽车自动变速器箱体加工用组合机床研究

针对2016年度"高档数控机床与基础制造装备"科技重大专项研究内容,通过自主创新的途径,开展自动变速器箱体加工用组合机床的研究。重点攻克机床的总体结构设计、高速高精数控工艺技术及自动化加工数控程序、高速切削热传递及温度场控制、高速切削刀具等关键技术难题,开发一种自动变速器箱体加工用高速高精数控组合机床,为箱体零件的切削加工提供了快速生产手段,使加工效率大幅提升。运用绿色节能设计理念,采取基于摄像头、加速度计检测技术的机床传动节能装置和智能化的能源管理系统以及最新的驱动和电机技术,可减少多达40%的能源消耗。

虚拟试验和非接触测试在汽车变速器箱体动态响应分析中的应用

建立某型汽车薄壳变速器箱体的刚柔耦合动力学模型,用它进行了激振响应虚拟试验。同时搭建了汽车变速器箱体激振试验台,进行了与虚拟试验相同条件的动态激振试验,并利用Q-400非接触式测试系统测得变速器箱体的振动响应特性。仿真与测试结果表明,所建立的变速器箱体刚柔耦合模型及虚拟试验方法是准确可信的。

拖拉机液压机械无级变速器箱体的轻量化设计

以一款拖拉机液压机械无级变速器箱体为研究对象,提出了基于折衷规划多目标拓扑优化方法的箱体轻量化设计方案,同时考虑固有频率和箱体刚度对箱体进行轻量化设计。基于优化结果对变速器箱体进行详细设计,通过在轴承座孔上施加加强筋,降低该区域的最大集中应力值,以达到兼顾箱体轴承座结构刚度强度和减轻箱体质量的目的。研究结果表明:优化后的变速器箱体质量为243. 4kg,较初始箱体质量418. 2kg降低了41%;优化后箱体的最大位移为0. 158 mm,较初始设计箱体的最大位移0. 219 mm降低了23%。

不同约束条件下的变速器箱体振动模态试验分析

试验因素对于振动模态试验有着很大的影响,文章以汽车变速器箱体为试验载体,在不同的约束条件下做振动模态试验,得到不同约束条件下的模态参数,深入分析了不同约束条件对于试验结果的影响;通过对比,分析了约束条件对于试验结果影响的原因,并对有效减少由于不用的约束条件引起的误差提出了不同的解决方法,为其他振动模态试验起到借鉴作用。

农用拖拉机变速器箱体的结构优化

以国产某农用拖拉机变速器箱体的初始设计模型为研究对象,为获得前进挡工况下各个轴承孔的激励载荷,在Adams中建立齿轮传动系统的动力学模型;然后,使用有限元前处理软件Hypermsh建立了箱体的有限元模型,以Optistruct为求解器对变速箱体进行有限元分析和拓扑优化;最后,以Hyperview为后处理器得到变速箱有限元分析结果和拓扑优化结果。优化后箱体最大应力由235.9MPa降至219.9MPa,其第4阶固有频率从569.05Hz提高至满足约束条件的575.03Hz,更好地避开了共振频率。同时,指出了箱体初始设计的不足,提出了改进策略,为箱体后续的详细设计提供参考。

压路机变速器箱体机加工工艺分析

分析了压路机变速器箱体零件的应用及特点,指出了传统加工工艺中存在的问题,具体阐述了应用数控机床进行箱体加工的工艺过程及夹具的设计、刀具和切削用量的选择,总结了其优点。

基于拓扑优化的电动汽车变速器箱体轻量化设计

采用拓扑优化方法,将有限元法与变密度法相结合,以变速器箱体的质量最小化为目标,将轴承座孔处位移和箱体最大应力作为约束进行拓扑优化。根据优化结果对箱体模型进行二次设计及分析,结果表明:优化后箱体的质量减轻9.98%,并且满足强度使用要求。

齿轮变速器箱体降噪优化设计

建立某型齿轮变速器箱体三维模型的基础上,采用Hypermesh软件进行网格划分,用直接边界元方法建立了箱体的噪声预测模型。将有限元计算得到的箱体表面振动数据作为振动计算的边界条件,用直接边界元法对噪声声压进行了计算,以边界元计算的结果为基础,对变速器箱体进行了降噪优化设计。

基于权重优化的液压机械无级变速器箱体的轻量化设计

为了优化自主研发的六轴式三行星排液压机械无级变速器(HMCVT)箱体的结构性能,提高材料的利用率,减轻箱体质量,对HMCVT箱体进行拓扑优化设计。考虑HMCVT箱体所受载荷的复杂性,基于虚拟样机技术,建立变速器虚拟样机模型,结合拖拉机地面振动测试,获取单行星排工作、双行星排工作和三行星排工作3种不同载荷传递工况下变速器轴承孔动载荷;以应力、体积比为约束,基于折衷规划法建立包含3种载荷传递工况下刚度和箱体前三阶固有频率的综合目标函数;考虑子目标权重的影响,基于代理模型和遗传算法获取最佳权重并与层次分析法进行对比分析;最后,利用Hypermesh对HMCVT箱体进行拓扑优化求解。优化结果表明,优化后的箱体最大应力减小了13.6%,最大变形减小了0.5%,箱体的刚度和强度基本不变或略有提升,质量减轻10.9%,实现了变速器箱体轻量化目标。

基于ANSYS Workbench的变速器箱体轻量化分析

介绍了变速器箱体轻量化分析的步骤。应用Pro/E软件建立三维数模,应用ANSYS Workbench软件进行有限元分析。通过对ANSYS Workbench后处理数据进行分析,得出变速器箱体应力、变形的分布情况,为变速器箱体的进一步优化提供了依据。