基于FEM的DBL型脈動(dòng)無(wú)級(jí)變速器箱體的結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、機(jī)械無(wú)級(jí)變速器是適合現(xiàn)代生產(chǎn)工藝流程機(jī)械化、自動(dòng)化發(fā)展以及改善機(jī)械工作性能的一種通用傳動(dòng)裝置，具有恒功率、效率高、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，因而在機(jī)械領(lǐng)域應(yīng)用日益廣泛。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，先進(jìn)的CAE技術(shù)已成為工程設(shè)計(jì)人員進(jìn)行產(chǎn)品分析、校驗(yàn)和仿真的有力工具，采用先進(jìn)的CAE技術(shù)將大大縮短產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期，提高設(shè)計(jì)效率，降低設(shè)計(jì)成本。 本課題以工程應(yīng)用為目的，采用大型有限元分析軟件ANSYS對(duì)DBL型脈動(dòng)無(wú)級(jí)變速器箱體進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化設(shè)

2、計(jì)。本課題主要研究?jī)?nèi)容如下： 1.利用MATLAB/Simulink軟件對(duì)無(wú)級(jí)變速器變速機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真，并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析，求得箱體各軸承支座所受的最大外載荷。 2.對(duì)變速器箱體進(jìn)行有限元建模和靜力分析，對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)，并判斷箱體在工作狀態(tài)下是否有足夠的強(qiáng)度和剛度，箱體結(jié)構(gòu)是否合理。 3.運(yùn)用ANSYS參數(shù)化程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言(APDL)對(duì)變速器箱體進(jìn)行建模，采用零階方法進(jìn)行優(yōu)化，并對(duì)優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行分析

3、，同時(shí)對(duì)箱體結(jié)構(gòu)的不足之處進(jìn)行改進(jìn)。 研究結(jié)果表明： 1.當(dāng)無(wú)級(jí)變速器外部工作條件不變時(shí)，變速機(jī)構(gòu)各支點(diǎn)的支反力在同一變速比下不斷變化，變速機(jī)構(gòu)各支點(diǎn)的最大支反力隨變速比的變化而變化，當(dāng)輸出轉(zhuǎn)速最大時(shí)(即變速比最小時(shí))，各支點(diǎn)的最大支反力最大。 2.現(xiàn)有箱體安全系數(shù)偏高，設(shè)計(jì)趨于保守。 3.當(dāng)箱體壁厚等尺寸由5mm變?yōu)?mm時(shí)，箱體的最大等效應(yīng)力仍遠(yuǎn)小于箱體材料的許用應(yīng)力，滿足設(shè)計(jì)要求。對(duì)箱體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改