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新型轻卡变速器壳体动静态性能分析

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Ｆ／ ｙＮ
３９ ８ ５
Ｆ， ｚＮ
１ ０ ０９６
Ｍ／ ｘ Ｍｒ ／ Ｍ （ Ｎ ・ｍ） （ ｍｍ （ ｍ ｍ Ｎ・ ） Ｎ－ｍ）
１ ３ ３０ ２ ３ｏ４ ８ ０ ７ Ｏ
ｌ 用 有 限元 方 法 对 变 速 器 壳 体 的刚 强 度 、 睬 动 态 性 能 分 析 已经 成 为 国 内外 变 速 器 研 究 机 构 和 生产 厂 家 的 主要 手 段 。本 文 以 某 轻 卡 变 速 器 壳
Ｃ Ｅ软件 中建模 。本文 以某 型轻 卡壳 体 为研 究 对 Ａ 象 ， 用 Ｕ 软 件 建 立 壳 体 数 模 ， 人 Ｈ Ｐ Ｒ 利 Ｇ 导 ＹＥ． ＷＯ Ｋ Ｒ Ｓ软件进 行几何 清理 并 划分 网格 ， 成有 限 完
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【 ｂｔ ｃ】 Ｂ ｓｄｏ ｅ ｎｌ ｉ ｏ ｔ ｙａ ｉ ａｄｓ ｔ ｔｅｐｒ ｒ ａｃ ｆｒ ｓ ｉ ｉ Ａ ｓ ａｔ ｒ ａ ｎｔ ａ ｓ ｆｈ ｄｎｍｃ ｎ ａｃｓ ｔ ｅｏ ｎｅ ａ ｍｓｏ ｅ ｈ ａ ｙ ｓ ｅ ｔｉ ａ ｆ ｍ ｏ ｔｎ ｓｎ
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【 关键词 】 变速器 汽车 有限元分析
ｄ ｉ１ ． ９ ９ ｊ ｉ ｎ １ ０ －５ ４ ２ １ ．９ １ ｏ ： ３ ６ ／．ｓ ． ０ ７４ ５ ． ０ ２ ０ ． ３ ０ ｓ
变 速 器 壳 体 表 面 特征 多 而 复 杂 ， 易直 接在 不
承处 的作 用反力 ， 如表 １ 所示 。
收稿 日期 ： ０ ２— ７—１ ２１ ０ １
・ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
５ ・ ０
上海汽车
２ １．９ ０ ２０
表 １ １档 ３倍 扭 矩 下 轴 承 约 束 反 力
轴承
１
Ｆ ｘＮ ，
２ ７ ６２２
元 模型 。 １ ２ 壳体受 力分 析 ．
体 作 为 研 究对 象 ， 细 分 析 了 壳 体 受力 情 况 和 约 详 束边 界 ， 利 用 专 业 软 件 提 取 壳 体 的受 力 数 值 ， 并 从 而 提 高 分 析 时边 界 条 件 施 加 的合 理 性 ； 外 ， 此
对该 壳 体 进行 动 态 分析 ， 取 壳 体 结 构 的 固 有 频 提
新 型轻 卡 变 速器 壳体 动 静 态 性 能分 析
陈叶林 何 湘胡 陈 德 军 （ 上海汽车变速器有限公司 ， 上海 ２１０ ） ０８０
【 摘要 】 在研究变速器壳体动静态性能分析的基础上， 以某新型轻卡变速器壳体为 研究对象， 阐述壳体
的受力情况和边界约束 ， 并对壳体结构 进行 了刚度 、 强度性 能分析 。此外 ， 通过计算 各档 位齿轮 在 １８０ｒｍｎ ０ ／ ｉ 下的齿轮啮合频率 ， 结合变速器总成噪声实验数据 ， 以及壳体在有约束情况下 的固有频率和振型 ， 研究 变速器噪 声与壳体 固有频率之间的关系。
做准备 。
器传动 机构模 型 ； 助 Ｃ Ｅ软 件提 取 壳 体 的 刚度 借 Ａ
矩阵， 导入 ＭＡ Ｔ 中 ， ＳＡ 并在 轴 承处 将 壳 体 与传 动
１ 变速 器 壳体 静 态性 能分 析
１ １ 建模 ．
机构 相连 接 。按 照变 速器 静 扭 强 度 国标 要 求 ， 最
危 险工况 为 １档 转 速 下 的 ３倍 扭 矩 ， 文 对 该 工 本 况下 变速 器结 构 的强 度 进 行 校 核 ， 后 提 取 各 轴 最
变 速器 在运 行 过程 中 ， 作 齿 轮 啮 合 产 生 的 工 作 用力 通过 轴承作 用 在变 速 器 壳体 轴 承孔 上 。本 文利用 专业 传 动 系 统 软 件 Ｍ Ｓ Ａ建 立 整 个 变 速 ＡＴ
率 与振 型 ， 后 续研 究 壳 体 结 构 的 频 率 响 应 分 析 为

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RADIOSS在变速箱壳体动静性能分析中的应用

RADIOSS在变速箱壳体动静性能分析中的应用

RADIOSS在变速箱壳体动静性能分析中的应用RADIOSS在变速箱壳体动静性能分析中的应用陈叶林何湘玥上海汽车变速器有限公司，商用车事业部，上海，201800摘要：本文在前人研究变速器壳体动静态性能分析的基础上，以某新型轻卡变速器壳体为研究对象，阐述了壳体的受力情况和边界约束，利用RADIOSS软件对壳体结构进行了刚度、强度性能分析。

此外，通过计算各档位齿轮在1800r/min下的齿轮啮合频率，结合变速箱总成噪音实验数据，以及壳体在有约束情况下的固有频率和振型，研究变速箱噪音与壳体固有频率之间的关系。

关键字：变速器壳体、动静态分析、振型、RADIOSS0引言变速箱壳体是变速器结构中的重要组成部件，起到支撑、保护齿轮传动机构的作用。

壳体性能好坏直接影响整个变速箱结构的性能，间接地影响整车的使用性能。

壳体强度不够会造成局部出现裂纹甚至壳体损坏；壳体刚度不足会影响齿轮传动平稳性、精确性，从而降低整个变速箱的动态性能和使用寿命。

壳体的动态性能会直接影响整个变速箱的振动和噪音，从而影响驾乘人员的舒适性。

随着变速箱新技术的应用以及整个社会环保意识的与日俱增，变速箱向尺寸小、质量轻的方向发展。

这就对壳体的性能提出了更高的要求，以保证变速器使用性能更佳。

采用有限元方法对变速箱壳体的刚强度、动态性能分析已经成为国内外变速器研究机构和生产厂家的主要手段。

刘宏昭[1]的“轨道车变速箱壳体强度研究”、北京理工大学胡纪滨[2]的“液压机械变速器有限元分析与改进”、东北大学孙德志[3]“金属带式无级变速器壳体的强度和刚度分析”都是采用该基本原理进行分析计算。

本文以某轻卡变速器壳体作为研究对象，详细分析了壳体受力情况和约束边界，并利用专业软件提取壳体的受力数值，从而提高分析时边界条件施加的合理性和准确性；此外，对该壳体进行动态分析，提取壳体结构的固有频率与振型，为后续研究壳体结构的频率响应分析做准备。

1变速器壳体静态性能分析1.1建模变速箱壳体表面特征多而复杂，不易直接在CAE软件中建模。

电动汽车变速箱壳体静动态分析及拓扑优化设计

电动汽车变速箱壳体静动态分析及拓扑优化设计

目前，壳体的设计与优化主要针对传统车辆， 而电动汽车变速箱由于速比大、驱动电机工作转速 高，导致齿轮啮合激励频率高，需考虑改善多阶固 有频率；并且动态特性分析多采用仿真计算或自由 模态试验，缺少壳体在实际工作状态下的动态特性 验证。本文中对一种电动汽车无动力中断两挡变速 箱的壳体进行了结构设计。考虑 1 挡和倒挡两种危险 工况，对其进行了静力学仿真分析；通过仿真与试 验相结合，研究了壳体的动态特性；通过多目标拓 扑优化结果指导壳体进行结构改进，使改进后的壳 体更好地满足设计要求。
汽车在加速或爬坡等工况下，变速箱内部齿轮
会传递较大载荷，载荷通过轴和轴承传递到壳体上。 若壳体强度不足，会导致壳体出现裂纹甚至断裂； 若壳体刚度不足，会产生较大位移，降低齿轮的传 动精度[1-2]。另外，为避免壳体因共振产生疲劳破坏， 应使其固有频率避开齿轮啮合激励频率。多目标拓 扑优化能够在满足壳体静动态性能要求的前提下， 减轻壳体质量，从而提高整车动力性和经济性[3]。
表 2 1 挡及倒挡轴承支反力 Tab. 2 First gear and reverse bearing support reaction N
1挡
X轴
Y轴
Z轴
轴承 1
2 140
−2 237
−2 115
轴承 2
5 375
0
−3 726
轴承 3
−12 799
−6 503
−6 173
轴承 4
−5 478
2021 年
（a） 1 挡
图 4 壳体有限元模型 Fig. 4 Finite element model of housing
2. 2 变速箱壳体受力分析 变速箱在 1 挡和倒挡两种工况下传递较大转矩，
某轻型载货车车架静动态性能分析

某轻型载货车车架静动态性能分析

10.16638/ki.1671-7988.2021.05.030某轻型载货车车架静动态性能分析丁文敏（江铃汽车股份有限公司，江西南昌330200）摘要：为了验证某轻型载货车车架静动态性能的可靠性，首先基于车架有限元模型对其进行自由模态分析，分析结果表明其固有频率处于激励频率范围之外，满足动态性能要求。

然后对其进行模态试验，试验结果表明其仿真分析准确度较高，最后对其进行弯曲刚度和扭转刚度分析，分析结果表明其刚度值均符合工程要求。

因此该车架的静动态性能具有较高的可靠性，符合整车使用要求。

关键词：车架；有限元；模态；强度；可靠性中图分类号：U463.32 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2021)05-104-03Static and Dynamic Performance Analysis of a Light Truck FrameDing Wenmin（Jiangling Motors Corporation Limited Company, Jiangxi Nanchang 330200）Abstract: In order to verify the reliability of the static and dynamic performance of a light truck frame, Firstly, the frame was free modal analyzed based on its finite element model, the analysis result showed that its natural frequency were outside the excitation frequency range, it could meet dynamic performance requirements. Secondly, the frame was modal tested, the test showed that the simulation analysis had high accuracy. Lastly, the frame were bending stiffness and torsional stiffness analyzed, the analysis result showed that its stiffness could meet the engineering requirements. So the static and dynamic performance of the frame had high reliability, it could meet the vehicle operation requirements.Keywords: Frame; Finite element; Modal; Strength; ReliabilityCLC NO.: U463.32 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2021)05-104-031 引言汽车架是载货车重要的承载部件，车身、悬架和发动机等均安装在车架相应的位置，受力十分复杂，主要承受冲击、弯曲、扭转和整车自身重力等载荷。

某轻型载货汽车换挡性能分析及改进建议

某轻型载货汽车换挡性能分析及改进建议

10.16638/ki.1671-7988.2017.08.069某轻型载货汽车换挡性能分析及改进建议李青章，徐顺，司志明，何果（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽合肥230601）摘要：文章通过对某轻型载货汽车手动变速器同步器性能进行理论计算分析，识别该车型换挡性能存在的问题，并提出改进建议。

关键词：手动变速器；同步器；换挡性能中图分类号：U461.6 文献标识码：A 文章编号：1671-7988 (2017)08-203-02Shift performance analysis and improvement suggestions for the light truckLi Qingzhang, Xu Shun, Si Zhiming, He Guo（Anhui Jianghuai Automobile co. Ltd, Anhui Hefei 230601 )Abstact: In This paper, through the theoretical analysis of the shift performance of the light truck, the problems of the shift performance are identified, and some suggestions for improvement are put forward.Keywords: Manual transmission; Synchronizer; Shift performanceCLC NO.: U461.6 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)08-203-02引言随着经济的快速发展、人们的生活水平大幅提高，轿车走进了寻常家庭，人们对商用车的驾驶舒适性也就提出了更高要求。

目前国内的商用车普遍使用的还是手动变速箱，换挡的舒适性要求也就越来越高，国内各商用车整车企业也在不断的提升换挡性能。