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原文传递某自动变速器有限元分析与研究

论文题名：	某自动变速器有限元分析与研究
关键词：	变速器;拓扑优化;节能减排;静态分析法
摘要：	随着汽车工业的发展和世界能源危机加剧，节能减排成为汽车设计的重要标杆。轻量化作为降低油耗，提高燃油经济性的方式，得到越来越广泛的应用。　　本文以与某公司联合开发自动变速器为研究对象，采用三维实体软件UG建立变速箱精确几何模型，利用有限元软件Hypermesh对箱体进行单元划分，获得箱体的有限元模型。对变速器箱体进行模态分析，获得低阶模态，对比匹配发动机的激励频率验证变速器箱体设计的合理性。　　根据变速箱工作在1挡和倒挡工况传递扭矩最大，变速箱工作条件最严峻，运用静力学计算出这两种工况下1挡轴和倒挡轴安装位置载荷，对变速箱进行静态分析。对比1挡和倒挡工况下，变速箱的极限应力和材料的使用强度判断箱体是否满足使用要求。　　以变速器箱体在静载荷下的位移为约束条件，以变速器的质量为目标函数，以单元属性为优化变量，建立变速箱拓扑优化模型。分析优化结果，对箱体进行改进设计同时对改进后的箱体进行静态分析。通过优化设计在满足强度要求的前提下，有效降低箱体质量，达到轻量化目标。　　建立1挡轴行星轮系中的太阳轮和行星轮的面-面接触分析模型，获得静态条件下啮合齿轮对的接触应力。对比齿轮接触的最大应力和材料许用应力值，验证齿轮使用强度。　　论文通过有限元分析，获得了变速箱的模态频率，静态强度;在保证结构强度的前提下，对箱体进行轻量化设计，降低质量;接触分析有效的完成齿轮的强度校核;实现了在产品设计初期，对变速器箱体和关键零件的结构设计和强度预测，为后续设计提供借鉴，缩短产品开发周期。
作者：	任启丰
专业：	车辆工程
导师：	张代胜
授予学位：	硕士
授予学位单位：	合肥工业大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文