当前位置:主页 > 科技论文 > 机电工程论文 >

基于拓扑优化方法重载变速箱体轻量化设计

发布时间:2018-01-12 09:07

  本文关键词:基于拓扑优化方法重载变速箱体轻量化设计 出处:《组合机床与自动化加工技术》2017年11期  论文类型:期刊论文


  更多相关文章: 变速箱箱体 轻量化 静力学分析 模态分析


【摘要】:传统变速箱箱体生产遵循保守原则,质量分配不均,自身重量过大。为获得结构合理,质量低的变速箱箱体,以某装载机变速箱箱体为研究对象,采用理论分析计算与仿真相结合的方式对变速箱箱体进行了静力学分析,获得了箱体在最大载荷工况下应力及变形;运用Ansys Workbench软件对箱体进行了模态分析,获得了箱体前10阶的固有频率及振型。基于分析结果采用变密度法,对箱体进行以体积最小为优化目标,以形变和应力为约束条件的结构拓扑优化,在此基础上根据优化后的云图对其进行相对应结构设计。优化后变速箱箱体质量减少11.68%,最大变形量降低20.2%。分析结果表明,优化后的变速箱箱体综合性能得到提高,实现了轻量化设计和提高可靠性的双重目的。
[Abstract]:The production of the traditional gearbox box follows the conservative principle, the mass distribution is uneven, and its weight is too large. In order to obtain the gearbox box body with reasonable structure and low quality, a certain loader gearbox box body is taken as the research object. The static analysis of the gearbox box is carried out by the combination of theoretical analysis and simulation, and the stress and deformation of the box body under the maximum load are obtained. The modal analysis of the box is carried out by using Ansys Workbench software. The first 10 natural frequencies and modes of the box are obtained. Based on the analysis results, the variable density method is used. The structure topology optimization is carried out with the minimum volume as the optimization objective and the deformation and stress as the constraint conditions. On this basis, the corresponding structure is designed according to the optimized cloud map. After optimization, the mass of the gearbox box is reduced by 11.68 and the maximum deformation is reduced by 20.2. the analysis results show that. After optimization, the comprehensive performance of the gearbox is improved, and the double purpose of lightweight design and reliability improvement is realized.
【作者单位】: 山东大学机械工程学院;山东大学建材与建设机械研究中心;山东大学高效洁净机械制造教育部重点实验室;山东大学鹰轮工程技术中心;
【基金】:山东省重点研发计划(2015GGX103009) 山东省自主创新及成果转化专项(2014CGZH0802)
【分类号】:TH132.46
【正文快照】: 0引言变速箱箱体是变速箱的重要零件之一,属于典型的复杂薄壁结构,其包容并支撑箱体内各种传动零部件,从而保证各零部件之间的相对运动和精度[1]。装载机变速箱工作环境恶劣复杂,低速重载工况下,箱体承受较大冲击载荷,因此在该变速箱结构设计时须满足其足够的强度和刚度。由于

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 李季;动力换档变速箱的正确使用[J];工程机械;1979年07期

2 马`F永;计算机辅助拖拉机变速箱的运动设计[J];拖拉机;1986年03期

3 刘连营;浅谈变速箱齿轮的装配排列规律[J];摩托车;2004年05期

4 王友利;段飞;刘垎娜;贺庆华;;定轴式动力换档变速箱故障分析及改进[J];机械工程与自动化;2011年03期

5 徐幼卿;马永恒;;变速箱轴的有限元结构程序设计[J];安徽工学院学报;1981年00期

6 王锦雯,苏清祖;拖拉机变速箱振动与噪声的研究[J];拖拉机;1991年01期

7 黄晓艳;李进都;;变速箱齿轮噪声的分析和降噪方法探讨[J];科技创业家;2013年16期

8 ;变速箱设计[J];拖拉机;1976年06期

9 汪德容;沙奇林;;神牛—25拖拉机变速箱齿轮噪声的试验研究与降噪对策[J];武汉工学院学报;1987年03期

10 龙慧,张光辉,许洪斌;微车变速箱齿轮有限元应力分析[J];机械传动;1994年S1期

相关会议论文 前2条

1 韩荣东;吴立新;龚桂仙;张友登;;变速箱齿轮轴断裂分析[A];全国冶金物理测试信息网建网30周年学术论文集[C];2011年

2 杨小垒;邓德伟;葛言柳;陈炜;;压缩机变速箱齿轮断齿失效分析[A];2011年全国失效分析学术会议论文集[C];2011年

相关硕士学位论文 前6条

1 韩斌;叉车变速箱动力学特性研究分析[D];太原科技大学;2017年

2 朱忠奎;小波分析在变速箱齿轮故障诊断中的应用研究[D];合肥工业大学;2002年

3 孙美玲;变速箱传动故障定位方法的研究[D];长春工业大学;2013年

4 白国庆;TY型商用车细高齿变速箱动态特性仿真及分析[D];太原理工大学;2012年

5 夏军田;基于有限元法的变速箱齿轮强度改进研究[D];吉林大学;2012年

6 易桂莲;变速箱减振与降噪的动力仿真与优化设计[D];北京工业大学;2010年



本文编号:1413580

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/jixiegongchenglunwen/1413580.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户bc9d5***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com