變速器箱體結(jié)構(gòu)疲勞分析及內(nèi)流場(chǎng)的模擬.pdf

1、變速器是車(chē)輛傳動(dòng)系中不可或缺的重要組成部分，其箱體不僅起著支撐作用，對(duì)箱體內(nèi)的各零部件起到封閉保護(hù)的功能，使變速器構(gòu)成一個(gè)封閉的內(nèi)流場(chǎng)，而且對(duì)于整車(chē)傳動(dòng)系的工作性能有著重要的影響。箱體在正常的工作過(guò)程中將會(huì)受到各種載荷激勵(lì)，這些激勵(lì)力都有可能引起箱體產(chǎn)生較大的變形以及應(yīng)力。如果箱體強(qiáng)度不夠，可能會(huì)使箱體產(chǎn)生破壞或者是疲勞問(wèn)題。
　　在機(jī)械行業(yè)中，有摩擦的地方大多有潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑，變速器也不例外，因此變速器中都有合理的潤(rùn)滑系統(tǒng)。如果潤(rùn)

2、滑系統(tǒng)中的潤(rùn)滑油量不足，散熱能力差，將會(huì)使?jié)櫥偷挠蜏剡^(guò)高，潤(rùn)滑油的粘度也會(huì)隨之下降，有相互摩擦的零部件表面油膜將會(huì)減薄，而變速器中主要是嚙合的齒輪表面油膜減薄，因此嚙合表面容易產(chǎn)生膠合破壞。對(duì)于軸承處，如果油膜減薄，機(jī)械零件由于熱脹冷縮的原理，軸承處可能出現(xiàn)燒傷咬死等情況。相反，如果潤(rùn)滑系統(tǒng)中的潤(rùn)滑油量過(guò)多，將會(huì)增加變速器的攪油損失，從而影響變速器傳遞的效率。因此，在對(duì)變速器進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，為使變速器能夠滿足各種工況的需要，應(yīng)考慮變速器箱

3、體相應(yīng)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、疲勞以及變速器潤(rùn)滑系統(tǒng)的潤(rùn)滑情況等。
　　本文以某公司重型客車(chē)變速器箱體為研究對(duì)象，在對(duì)箱體進(jìn)行靜強(qiáng)度校核及疲勞壽命預(yù)測(cè)時(shí)，提出了兩種極限工況下的靜強(qiáng)度校核以及相應(yīng)的疲勞分析。同時(shí)，針對(duì)箱體內(nèi)部流場(chǎng)的潤(rùn)滑情況，分別分析了不同工況下箱體內(nèi)部流場(chǎng)的潤(rùn)滑效果。
　　首先，對(duì)變速器的箱體進(jìn)行了幾何清理與模型的必要簡(jiǎn)化，對(duì)簡(jiǎn)化后的模型進(jìn)行離散化，應(yīng)用有限元法對(duì)箱體進(jìn)行了靜力學(xué)分析，看其靜強(qiáng)度是否滿足使用要求。對(duì)于箱體

4、的疲勞壽命預(yù)測(cè)，以其靜力學(xué)分析結(jié)果為基礎(chǔ)，對(duì)箱體進(jìn)行疲勞壽命分析。
　　同時(shí)，在對(duì)箱體進(jìn)行靜強(qiáng)度校核時(shí)，大量文獻(xiàn)中只針對(duì)箱體的一擋和倒擋兩種工況進(jìn)行了分析，并未考慮傳動(dòng)系動(dòng)載的影響。因此本論文在進(jìn)行強(qiáng)度校核時(shí)，提出了兩種極限工況下的強(qiáng)度校核。
　　最后，對(duì)于箱體內(nèi)部流場(chǎng)的模擬，分析前需要對(duì)變速器的箱體、軸承、旋轉(zhuǎn)齒輪嚙合對(duì)及其它內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行必要的簡(jiǎn)化。取箱體的內(nèi)表面，封閉箱體上所有孔以致箱體與各齒輪及軸構(gòu)成一個(gè)封閉的內(nèi)流場(chǎng)模