某轻卡变速器壳体的强度分析与疲劳寿命预测

发布时间：2017-08-26 12:26

  本文关键词：某轻卡变速器壳体的强度分析与疲劳寿命预测

  更多相关文章： 变速器 强度分析 模态分析 疲劳寿命

【摘要】：随着国民经济的不断发展,作为生产资料和劳动工具的轻型卡车,已经成为汽车行业中的重要组成部分。变速器是汽车动力总成的重要组成部分,而变速器壳体又是保护和支撑变速器内部齿轮和轴的重要部件,它性能的好坏直接关系到汽车的整体性能。如果变速器壳体失效不仅直接影响到变速器壳体内部的齿轮啮合,传动轴的动力传输,而且也会影响到产品的寿命和整车性能,甚至影响乘车人的生命安全。因此,准确的计算变速器壳体的强度和预测变速器壳体的疲劳寿命,对变速器壳体的设计具有重要的指导意义。本文以校企合作项目——“xxx型变速器静、动力学行为仿真及测试分析”以及山西省自然科学基金项目——“汽车变速箱结构静动态联合拓扑优化研究”为支撑,对某轻卡变速器壳体开展强度分析与疲劳寿命预测研究工作。本文首先通过查阅文献对变速器强度分析和疲劳寿命的国内外研究现状进行了阐述,并介绍了当前国内外对变速器疲劳寿命的预测理论;然后,建立变速器壳体的有限元模型,并通过对比变速器壳体计算模态和试验模态的模态参数结果,验证变速器壳体有限元模型的正确性;其次,对变速器壳体在I档和倒挡两种工况下进行了强度计算和分析,得到变速器壳体的强度满足设计要求;最后,对变速器壳体进行疲劳寿命预测,得到变速器壳体的疲劳寿命和安全系数等参数,并通过分析对该变速器壳体的设计进行评价并提出一些结构优化的建议。
【关键词】：变速器 强度分析 模态分析 疲劳寿命
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.212
【目录】：

• 摘要4-5
• abstract5-10
• 1 绪论10-16
• 1.1 课题来源及研究背景10
• 1.2 课题研究意义10
• 1.3 变速器强度分析的研究现状10-11
• 1.4 变速器疲劳寿命的研究现状11-14
• 1.4.1 国外研究现状12-13
• 1.4.2 国内研究现状13-14
• 1.5 研究内容14-15
• 1.6 本章小结15-16
• 2 变速器疲劳寿命预测理论16-25
• 2.1 基本概念16-17
• 2.2 疲劳寿命预测理论的发展历程17-18
• 2.3 疲劳寿命预测理论18-21
• 2.3.1 概述18-19
• 2.3.2 线性疲劳累积损伤理论19-20
• 2.3.3 双线性疲劳累积损伤理论20-21
• 2.3.4 非线性疲劳累积损伤理论21
• 2.3.5 其他疲劳累积损伤理论21
• 2.4 疲劳载荷谱21-24
• 2.4.1 应力循环22-23
• 2.4.2 循环应力的参数23-24
• 2.4.3 循环计数法24
• 2.5 本章小结24-25
• 3 轻卡变速器壳体有限元模型的建立与验证25-40
• 3.1 轻卡变速器的结构介绍25
• 3.2 轻卡变速器壳体有限元模型的建立25-27
• 3.2.1 轻卡变速器壳体三维模型的建立26
• 3.2.2 轻卡变速器壳体材料属性的定义26-27
• 3.2.3 轻卡变速器壳体网格划分27
• 3.3 轻卡变速器壳体有限元模型的验证27-39
• 3.3.1 轻卡变速器壳体模态分析理论28
• 3.3.2 轻卡变速器壳体计算模态分析28-32
• 3.3.3 轻卡变速器壳体试验模态分析32-37
• 3.3.4 计算模态与试验模态对比分析37-39
• 3.4 本章小结39-40
• 4 轻卡变速器壳体的强度分析40-56
• 4.1 轻卡变速器壳体的强度分析理论40-41
• 4.2 轻卡变速器壳体的强度分析流程41-42
• 4.3 轻卡变速器I档工况下壳体的强度分析42-49
• 4.3.1 轻卡变速器I档工况下各轴承处的载荷计算42-46
• 4.3.2 定义边界条件46-47
• 4.3.3 轻卡变速器I档工况下壳体的强度计算结果及分析47-49
• 4.4 轻卡变速器倒档工况下壳体的强度分析49-55
• 4.4.1 轻卡变速器倒工况下各轴承处的载荷计算49-52
• 4.4.2 定义边界条件52-53
• 4.4.3 轻卡变速器倒档工况下壳体的强度计算结果及分析53-55
• 4.5 本章小结55-56
• 5 轻卡变速器壳体的疲劳寿命预测56-70
• 5.1 变速器疲劳寿命预测的方法56-58
• 5.1.1 名义应力法56-57
• 5.1.2 局部应力应变法57
• 5.1.3 应力场强法57-58
• 5.2 影响变速器壳体疲劳寿命的因素58-59
• 5.3 ANSYS Workbench疲劳分析模块介绍59-60
• 5.4 变速器壳体疲劳寿命预测60-68
• 5.4.1 变速器壳体疲劳寿命预测参数设定60-66
• 5.4.2 变速器壳体疲劳寿命预测结果及分析66-68
• 5.5 本章小结68-70
• 6 总结与展望70-72
• 6.1 总结70-71
• 6.2 展望71-72
• 参考文献72-77
• 攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果77-78
• 致谢78-79

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李立;;变速器壳体最佳紧固方案——螺纹自成形螺钉[J];汽车维修;2007年07期

2 李武靖;杨为;李延骁;韩国胜;;考虑装配关系的汽车变速器壳体的固有特性研究[J];机械科学与技术;2008年03期

3 徐岩;陈宇东;杨志军;陈塑寰;;载重汽车变速器壳体加强筋布置的优化设计[J];哈尔滨工业大学学报;2009年03期

4 邓洪超;马文星;康一坡;;基于多零件接触的重型汽车变速器壳体强度分析[J];机械设计与制造;2009年04期

5 吴修义;;汽车变速器壳体加工工艺分析[J];现代零部件;2010年02期

6 许先哲;易延明;于晶;;变速器壳体的底面漆选用与涂装分析[J];汽车与配件;2010年45期

7 康一坡;霍福祥;魏德永;王长明;;变速器壳体强度有限元分析与试验验证[J];机械设计;2011年01期

8 梅自元;胡仁平;;变速器壳体拓扑优化设计分析[J];铸造技术;2011年03期

9 林凤涛;;变速器壳体拓扑优化设计分析[J];机械设计与制造;2011年05期

10 钟筱良;;高效切削刀具在变速器壳体加工中的应用[J];现代零部件;2011年12期

中国硕士学位论文全文数据库 前8条

1 汪金虎;汽车变速器齿轮及壳体有限元分析[D];华东交通大学;2015年

2 陈剑伟;某轻卡变速器壳体的强度分析与疲劳寿命预测[D];中北大学;2016年

3 康一坡;基于多零件接触的重型汽车变速器壳体强度分析[D];吉林大学;2008年

4 时岩;纵置变速器壳体拓扑优化设计研究[D];上海工程技术大学;2015年

5 李立平;汽车变速器壳体加工工艺研究[D];天津大学;2004年

6 黄勇;电动公交车变速器壳体的强度分析与拓扑优化设计[D];广东工业大学;2014年

7 李颖;变速器壳体建模与分析[D];河北工业大学;2010年

8 庞洪臣;HR601变速器结构分析[D];青岛理工大学;2008年

，

本文编号：741490