变速器齿轮轴有限元及动力仿真分析.pdf

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1、2010年第8期·工艺与装备·文章编号：1001—2265(2010)O8—0059—04变速器齿轮轴有限元及动力仿真分析胡祝田，宋守许，刘志峰(合肥工业大学机械与汽车工程学院，合肥230009)摘要：联合仿真法预估疲劳寿命包括获取载荷历程、应力应变场和材料参量三个方面内容。文章在此基础上依据企业提供的二维图纸，在三维造型软件Pro／Engineer中建立某型号变速器的第一齿轮轴实体模型。根据有限元基本理论，建立该轴的有限元模型。最后在有限元分析系统MSC．Nastran中进行该轴的应力分析，得出应力应变。采用Pro

2、／E和ADAMS／View的专用接口模块Mechanism／Pro实现两者之间的数据转换，最后仿真得出齿轮轴与从动齿轮的载荷曲线，其与理论计算值十分接近。有限元分析及动力仿真结果对进行齿轮轴的疲劳寿命预估提供了必须的数据，为进一步来预测服役齿轮轴的剩余寿命有着重要的作用。关键词：齿轮轴；有限元分析；仿真；疲劳分析中图分类号：TH16文献标识码：AFiniteElementAnalysisandDynamicSimulationofTransmissionGearShaftHUZhu—tian，SONGShou—XH，

3、LIUZhi—feng(SchoolofMachineryandAutomobileEngineering，HefeiUniversityofTechnology，Hefei230009，China)Abstract：Co-simulationmethodtoestimatethefatiguelifecontainsthreeaspects：accesingtheloadcurve，stress-strainfieldandmaterialparameters．Thispaperisbasedonthetwo-di

4、mensionaldrawingssuppliedbyenterprise，createasolidmodeloftheprimacygearshaftandthemeshingdrivengearbyusingthree‘dimen。sionalmodelingsoftwarePro／Engineer．Accordingtothebasictheoryoff'miteelement，thefiniteelementmod_elofthegearshaftisestablished．Finally．wecarryou

5、tstressanalysisofthegearshaftandobtainthedataofstressandstrain．ByusingMechanism／ProwhichisthededicatedinterfacemoduleofPro／EandADAMS／View，thedatatransferisachievedbetweenthetwo．Theloadcurveofgearshaftanddrivengearshaftob_tainedbysimulationisveryclosewiththecalc

6、ulatedvalue．Theresultoffiniteelementanalysisanddynamicsimulationprovidenecessarydataforestimatingthefatiguelifeofthegearshaft．Itplaysanimportantroleinpredictingtheremainingservicelifeofthegearshaftforfurther．Keywords：transmissiongearshaft；finiteelementanalysis；

7、simulation；fatigueanalysis车产品回收利用技术政策要求，2010年起所有国产0引言及进口的M1类、N1类车辆的可回收利用率要达到随着汽车工业与交通运输的发展，汽车更新换代80％，其中材料的再利用率不低于75％。欧盟、日本的速度不断加快。我国汽车目前保有量已达5000多和美国也出台了报废汽车处理的相关规定。作为万辆，全国每年有200多万辆汽车报废⋯。在国外，日汽车最重要的传动部件，变速器的回收再制造在一定本、法国、德国每年分别约有500万辆、150万辆、150程度上影响着这些政策的执行程度。变速

8、器在工作万辆汽车报废。对于报废汽车而言，由于其零部件中承受着转矩及来自齿轮啮合的圆周力、径向力和斜经过长期运转均已磨损，汽车性能大大下降，如果继齿轮的轴向力起的弯矩。刚度不足会产生弯曲变形，续使用，会造成环境和交通安全等一系列社会问题。破坏齿轮的正确啮合，产生过大的噪声，降低齿的强虽然废旧汽车一方面是社会与环境的沉重负担，度、耐磨性及寿命。由于