基于ProE与ANSYS的奇瑞A516轿车变速器设计-任务书

汽车设计课程设计指导书（有限元分析在汽车设计中的应用）汽车工程系2012年12月说明汽车设计是车辆工程专业课程之一，也是最重要的一个实践性内容。

其目的和作用是使学生能将已学过的力学、机械以及汽车知识综合运用于汽车零部件系统设计中，从而培养学生对汽车零部件系统的综合设计和实践能力。

这是在所有实践性课程中最具活力，最能培养学生的自主学习、实践能力，最能培养学生创新思维的课程之一。

汽车设计课程设计根据课题难易程度分为二到六人一组、各组独立完成，在学生设计过程中鼓励他们自主设计，积极创新。

学生《汽车设计课程设计》的成绩主要从工作态度、设计工作量、质疑答辩等几部分组成。

具体从出勤情况、设计论证、软件操作能力与设计能力、设计工作量与工程图图面质量、设计说明书质量、回答问题情况等方面评定。

最终成绩按五级制记分，分为优秀、良好、中等、及格和不及格五个等级。

设计报告按电子档附件要求进行书写）21.前言随着我国汽车工业的迅速发展，以CAD/CAM/CAE为主的计算机应用技术，开辟了产品设计的新面貌。

目前，作为CAE中应用最广泛的有限元分析已成为设计链中的必要环节，进入下一个技术流程。

新车开发中的疲劳、寿命、振动、噪声等强度和刚度问题，缩短了产品开发周期，节省大量开发费用。

1.1课程设计的目的课程设计是使学生全面、和方法的重要环节。

设计中的应用这个专题，使学生能够进一步掌握CAE软件分析技术，初步掌握CAE分析在汽车零部件结构设计中高效率和高精度的应用效果，为毕业设计及在今后的工作中解决实际问题打下良好的基础。

1.2课程设计的任务明确在汽车设计进行有限元分析的六大步骤；掌握利用ANSYSWorkbench软件对一维、二维、三维和轴对称结构进行实体建模、网格剖分、加载求解和后处理的方法；掌握对结构进行静态强度、刚度和模态分析的方法；初步掌握对复杂结构进行有限元分析的高级技术；如，基于有限元分析的实体建模技术、冻结、切片、参数化建模；梁单元的应用、二维、轴对称问题的简化与分析、接触区域的处理、StressTool及BeamTool的用法、收敛性问题；参数研究以及目标驱动的优化等。

摘要ANSYS 有限元软件包是一个多用途的有限元法计算机设计程序，可以用来求解结构、流体、电力、电磁场及碰撞等问题。

因此它可应用于以下工业领域：航空航天、汽车工业、生物医学、桥梁、建筑、电子产品、重型机械、微机电系统、运动器械等。

传动轴是最常件的零件，该零件结构较为简单，操作方便，加工精度高，价格低廉，因此得到了广泛的使用。

目前很多传动轴都做了适当的改进，使其适用性得到了更大的提高。

.本设计是基于ANSYS 软件来汽车传动轴行分析。

与传统的计算相比，借助于计算机有限元分析方法能更加快捷和精确的得到结果。

设置正确的模型、划分合适的网格，并合理设置求解过程，能够准确的获得分析模型各个部位的应力、变形等结果。

对零件的设计和优化有很大的参考作用。

正是因为上述优点，我在本设计中运用UG 来建立三维模型。

再将此模型导入ANSYS 软件来对其进行分析。

关键词：传动轴，三维建模，ANSYS，动静态分析A b st r ac tANSYS (f i n i t e e l e m e n t) package i s a m u l t i-p ur po s e f i n i t e e l e m e n t method for computer des i gn program that can be used to s o l ve the structure, fluid, e l ec tr i c i ty,e l ec tr o m ag n et i cf i e l ds and co lli s i on problems. So it can be applied to the followingi ndus tr i es: aerospace, au tom o t i v e,bi o m ed i ca l,b r i dge s,c on s tr uc t i on,e l ec tr o ni cs,h ea vy machinery, mi cro-el e ct r o m echa ni ca l systems, sports equipment and so on.Tr an s mi ss i on s h a f t i s the most common a r egu l a r part, the part structure i s s i m p l e, convenient o pera t i on, high pr ec i s i on, low pr i c es, it has been w i d e l y used. At pr ese n t, many have made the appro pr i at e Tr an s mi ss i on s h a f t i mpr o v e m e n t s,it has been gr ea t l y enhanced app li c a bi li ty.The des i gn i s based on ANSYS s o f t ware to Tr an s m i ss i on s ha f t by the line of s p i nd l e. Compared with the tr adi t i on a l c a l cu l at i on,computer-based f i n i t e e l e m e n t an a l y s i s method can be f a s t er and more accurate r es u l t s.Set the correct m o de l,dividing the right grid, and set a reasonable s o l ut i on process, an a ly t i ca l m o de l can ac curat e l y access t h e various parts of the stress and de f o r m at i on r es u l t s. On the part of the des i gn a ndop t i mi za t i on has great r ef ere n c e.It i s because of these advantages, the use of this des i gn in my UG to crea t et h r ee-di m e ns i on a l model Tr a ns m i ss i on s h a f t. Then this model was i n tr o duce d by t h e ANSYS s o f t wa r e to i t s line of a n a ly s i s.Key Words: Tr an smiss i on s h af t，t h r ee-d i me n si on al mo d e li ng，ANSYS，d y n am i c and s t a t i c a n al y s i s目录摘要.............................................................................................................................. - 1 -Abs tr ac t ............................................................................................................................. -2 -目录.............................................................................................................................. - 2 -第1 章绪论..................................................................................................................... - 4 -1.1 选题的目的和意义............................................................................................. - 4 -- 2 -1.2 选题的研究现状及发展趋势.............................................................................. - 4 -1.3 传动轴知识........................................................................................................ - 5 -1.4 传动轴的结构特点............................................................................................. - 5 -1.5 传动轴重要部件................................................................................................. - 6 -1.6 传动轴常用类型................................................................................................ - 7 -第2 章本课题任务和研究方法...................................................................................... - 8 -2.1 课题任务............................................................................................................ - 8 -2.2 分析方法............................................................................................................. - 8 -3.3 本课题的研究方法............................................................................................. - 9 -3.4 有限元方法介绍................................................................................................ - 9 -3.4.1 概述.................................................................................................................. - 9 -3.4.2 基本思想......................................................................................................... - 9 -3.4.3 特点................................................................................................................ -10 -3.5 ANSYS 软件简介............................................................................................. -11 -第4 章确定汽车传动轴研究对象和UG 建模............................................................. -12 -4.1 确定汽车传动轴研究对象概述........................................................................ -12 -4.2 汽车传动轴（变速箱第二轴）的3D 建模设计............................................. -14 -4.2.1 进入UG 的操作界面............................................................................ -14 -第5 章汽车传动轴的有限元分析................................................................................ -21 -5.1 有限元分析的基本步骤............................................................................ -21 -5.2 有限元分析过程与步骤........................................................................... -22 -5.2.1 转换模型格式........................................................................................ -22 -第六章总结和传动轴的优化设计分析........................................................................ -41 -结论................................................................................................................................ -41 -参考文献........................................................................................................................ -42 -致谢.............................................................................................................................. -43 -第1 章绪论1.1 选题的目的和意义随着计算机技术的日益普及和FEA 技术的蓬勃发展，人们已经广泛采用计算机有限元仿真分析来作为传动轴强度校核的方法。

基于ansys汽车车身课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握ANSYS软件的基本操作流程，并能运用其进行汽车车身的模拟分析；2. 理解汽车车身结构力学原理，掌握车身设计中的关键参数对结构性能的影响；3. 了解汽车车身设计的基本要求及行业标准。

技能目标：1. 能够运用ANSYS软件进行汽车车身的建模、网格划分、材料属性设置及边界条件施加；2. 能够运用ANSYS软件对汽车车身进行静力学、动力学及疲劳分析，并提取分析结果；3. 能够根据分析结果提出优化方案，提高汽车车身的结构性能。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对汽车工程领域的兴趣，激发其探索精神和创新意识；2. 培养学生严谨的科学态度，使其认识到理论知识在实际工程中的应用价值；3. 培养学生团队协作意识，提高沟通与表达能力，为未来职业生涯奠定基础。

课程性质：本课程为高年级专业实践课程，旨在通过实际操作，使学生将所学理论知识与工程实践相结合。

学生特点：学生已具备一定的力学基础和计算机操作能力，对汽车行业有一定了解，但缺乏实际工程经验。

教学要求：结合学生特点，注重实践操作，以案例教学为主，引导学生掌握课程目标所要求的知识和技能。

在教学过程中，关注学生情感态度价值观的培养，提高其综合素质。

通过课程学习，使学生能够独立完成汽车车身的设计与分析任务，为从事相关工作奠定基础。

二、教学内容1. ANSYS软件基本操作：包括软件安装、界面认识、基本操作流程介绍，使学生熟悉软件环境；对应教材章节：第1章 ANSYS软件概述与安装；2. 汽车车身结构力学原理：讲解汽车车身结构类型、力学特性，分析关键参数对结构性能的影响；对应教材章节：第2章 汽车车身结构力学基础；3. 汽车车身建模与网格划分：介绍汽车车身建模方法、网格划分技巧，指导学生实际操作；对应教材章节：第3章 汽车车身建模与网格划分；4. 材料属性设置与边界条件施加：讲解材料属性设置原则、边界条件类型及施加方法；对应教材章节：第4章 材料属性设置与边界条件施加；5. 汽车车身静力学分析：介绍静力学分析原理，指导学生进行汽车车身静力学分析；对应教材章节：第5章 静力学分析；6. 汽车车身动力学分析：讲解动力学分析原理，指导学生进行汽车车身动力学分析；对应教材章节：第6章 动力学分析；7. 汽车车身疲劳分析：介绍疲劳分析原理，指导学生进行汽车车身疲劳分析；对应教材章节：第7章 疲劳分析；8. 分析结果提取与优化：教授如何提取分析结果，根据结果提出优化方案；对应教材章节：第8章 分析结果处理与优化。

变速器设计说明书课程名称: 基于整车匹配的变速器总体及整车动力性计算院（部）：机电学院专业：车辆工程班级：车辆101学生姓名：学号：指导老师：设计时限：2013.7.1-2013.7.21目录1概述 (1)2基于整车性能匹配的变速器的设计 (2)2.1变速器总体尺寸的确定及变速器机构形式的选择 (2)2.2变速器档位及各档传动比等各项参数的总体设计 (3)2.3在满足中心距，传动比，轴向力平衡的条件下确定个档位齿轮的参数 (4)2.3.1确定第一档齿轮传动比 (4)2.3.3确定常啮合齿轮传动比 (4)2.3.4确定第二档 (5)2.3.5确定第三档 (6)2.3.6确定第四档 (7)2.3.7确定第五档 (8)2.3.8确定倒挡 (8)3 对整车的动力性进行计算 (9)3.1计算最高车速 (9)3.2最大爬坡度 (9)3.3最大加速度 (9)4 采用面向对象的程序设计语言进行程序设计 (10)4.1程序框图 (10)4.2程序运行图 (11)4.3发动机外特性曲线 (12)4.4驱动力与行驶阻力图 (13)4.5动力特性图 (14)4.6加速度曲线图 (15)4.7爬坡度图 (16)4.8 加速度倒数曲线 (17)5 总结 (18)6 参考文献 (19)1概述本课程设计是在完成基础课和大部分专业课学习后的一个集中实践教学环节，是应用已学到的理论知识来解决实际工程问题的一次训练，并为毕业设计奠定基础。

本设计将会使用到《汽车构造》，《汽车理论》，《汽车设计》等参考文献，在整个过程中将要定位变速器的结构，齿轮的布置以及各项齿轮的参数，如齿数，轴距等参数。

第二个阶段就是用vb编程带入计算值绘制汽车行驶力与阻力平衡图，动力特性图，加速度倒数曲线。

1：培养具有汽车初步设计能力。

通过思想，原则和方法体现出来的。

2：复习汽车构造，汽车理论，汽车设计以及相关课程进行必要的复习。

3：学习使用vb编程软件。

4：处理各齿轮相互之间轴向力平衡的问题。