拖拉机变速器箱体动态特性分析与优化设计

针对重型拖拉机液压机械无级变速器箱体的减振降噪问题,对箱体进行动态特性分析,并运用结构优化方法进行箱体的优化设计。根据箱体的初始设计几何模型,建立箱体壳单元和体单元耦合的有限元模型,进行箱体模态分析和瞬态动力学分析;基于分析结果以箱体的前六阶加权模态频率最大化为目标,运用拓扑和形貌联合优化的方法得到了箱体最优化的材料分布和加强筋分布。分析结果表明:优化后箱体的强度和刚度满足要求,质量减少8.7%,前六阶固有频率都得到提高并且避开了激励频率。该方法为同类变速器箱体的优化设计提供了参考,降低产品设计成本,缩短研发周期。     

电动车变速器箱体拓扑优化设计

针对电动车变速器箱体结构,从正向设计的角度采用变密度的拓扑优化分析方法对箱体内、外筋板及外廓结构展开拓扑优化分析。箱体的拓扑优化以加权应变能作为优化目标,以箱体体积分数、位移、应力、模态频率和制造加工方式为约束条件。基于拓扑优化结果,同时考虑箱体结构的安装、润滑、冷却等功能要求,完成箱体结构的优化设计,并对优化设计的箱体结构进行了有限元静强度和模态特性分析。结果表明,电动车变速器箱体结构静强度和模态频率均高于设计指标,实现了电动车变速器复杂箱体结构的拓扑优化设计。     

分动器箱体结构拓扑优化设计

针对分动器箱体复杂结构,将基于变密度的拓扑优化分析方法应用到汽车变速箱箱体的结构设计。将结构的最小柔度作为优化目标,以体积分数、位移、应力、模态频率和加工方式为约束条件,分别展开了箱体结构外廓和内部加强筋板结构的拓扑优化分析,并对优化设计的箱体结构进行了静强度和模态分析。结果表明:箱体结构静强度和模态频率均高于设计指标,实现了复杂箱体结构的拓扑优化设计。     

汽车副车架强度模态分析及结构优化

以某轿车副车架为研究对象,在CATIA、Hyper Works等软件中建立其有限元模型和多体动力学模型。对其结构进行强度分析和自由模态分析。分析结果表明,副车架强度符合使用要求,但该副车架的一阶模态频率与发动机激振频率较为接近从而可能会产生共振现象。针对该问题,采用变密度拓扑优化方法,建立以平均频率法定义的目标函数,以体积分数和应力为约束的拓扑优化。优化结果表明,副车架的模态计算值与试验值误差非常小,其一阶模态频率提高17.3Hz,并且给出副车架材料最优分配图,优化后一阶模态频率可避开发动机激励频率频带,验证副车架结构有效性。     

电动汽车用新型AMT变速器箱体轻量化设计

针对装有AMT变速器的电动汽车所存在的传动效率低、换挡时动力传递中断、冲击大等问题,基于部件设计和生产模块化的思路,设计了一种双驱动三档AMT变速器。在对其基本结构和工作原理介绍的基础上,采用变密度的拓扑优化分析方法对箱体结构进行了优化分析,并结合箱体安装、冷却、润滑等实际使用要求,完成了箱体结构的优化,且利用有限元与多体分析相结合的方法、在考虑了轴承装配最大过盈量的基础上,对新结构的强度和模态特性进行了计算。试验及计算结果表明,在模态特性基本不变、强度性能满足要求的前提下,优化后箱体质量降低了3.3 kg(轻量化率为10.6%),达到了产品轻量化设计目标。     

变速器壳体拓扑优化设计分析

介绍了变速器壳体设计的一般原则,简述了结构拓扑优化设计技术的基本功能,以实际开发项目中的变速器壳体技术设计为例,介绍了变速器设计的基本要求,提供了变速器壳体设计的一些经验数据,并阐述了壳体材料的选择和结构的工艺性.采用有限元分析方法,对变速器壳体进行拓扑优化分析,通过不同的拓扑优化方法,分析了先进设计方法的实现方式,为实现变速器合理优化设计提供了依据.     

汽车变速器动力学分析与优化

针对市面在售某型号汽车变速器壳体易产生裂纹的问题,对变速器进行了有限元模态分析以及工作模态测试试验,获得了变速器的模态参数,并运用振型相关校验矩阵验证了结果的可靠性;在此基础上,对比仿真与试验结果,验证了仿真分析的正确性和有效性,分析研究了容易引起变速器疲劳破裂的模态振型;最后从移频的角度出发,对动力总成的安装方式进行了优化,提高了变速器的总体刚度,试验结果为避免变速器壳体开裂提供了方法和理论依据。     

矿用阀门执行器箱体的结构强度分析与优化

为保证箱体结构强度,同时注重轻量化,对现有阀门执行器箱体结构进行改进设计,通过箱体材料替代、改进局部结构等方法,建立新的三维模型并进行有限元分析,通过计算结果验证了设计的可行性。研究表明,在箱体轴承壳处添加5 mm加强筋结构,用塑料ABS代替铝,同时将箱体侧壁厚度7.5 mm缩减到3.5 mm,强度满足要求,质量减轻16%,大大降低了生产成本。     

基于ANSYS的高速数控车床主轴箱箱体的优化设计

利用ANSYS软件建立了某型精密数控车床主轴箱体的静动力学模型,对其底端面进行6个自由度全部位移加以约束的模态分析。在相对振幅较大的区域增加了加强筋并进行了箱体的结构优化,对优化后的箱体再次进行有限元模态分析,结果表明优化后的箱体薄弱区域相对振幅最大降低约为10%,箱体动态特性得到增强,有利于整机的减振降噪。     

大型桥式起重机减速器箱体轻量化设计

在齿轮箱箱体强度和模态分析的基础上,采用拓扑优化方法对箱体进行了轻量化设计,在满足箱体可靠性的条件下,优化后箱体质量减轻约15%,通过箱体优化前后的性能对比分析,验证了箱体改进的合理性。     

面向风电齿轮箱轻量化的双壁整体式行星架的结构优化设计

以轻量化设计为目的,在提高强度和保证刚度的条件下对双壁整体式行星架进行结构优化设计。首先基于APDL语言进行行星架参数化建模,计算齿轮的内、外啮合刚度和轴承支承刚度,对行星架进行有限元强度分析,并对行星架的部分结构参数进行灵敏度分析;然后以行星架的柔度最小为目标函数,材料密度为设计变量,体积分数为约束条件,建立拓扑优化数学模型;最后应用Hyperworks软件对其进行拓扑优化,根据材料分布建立行星架的概念模型,并进行结构设计。对优化前后行星架的性能进行比较,结果表明,在应力降低了8.74%的情况下,质量减少了17.34%,刚度基本不变,达到了优化设计的目的。     

高强度冷矫直机机架结构优化分析

高强度冷矫直机机架由上横梁、立柱、底座用四根拉杆联结而成,对四根拉杆施以预紧力,使之成为预紧机架.由于底座和立柱都采用了薄壁结构,机架的局部变形对整体刚度影响较大,为了使机架具有较高的刚度,结合有限元分析技术对该矫直机机架进行了三维有限元分析及结构优化分析,取得了较好的效果.     

一种非圆齿轮箱的结构设计与模态分析

针对非圆齿轮箱的结构设计与优化问题,设计了一种椭圆齿轮传动箱体。利用workbench软件对箱体进行模态与受力分析,得到了加载情况下传动箱体的模态响应与应力应变,并对其受力变形较大的部位进行了结构优化。根据受力分析与结构优化的结果,得到了箱体的优化方案并加工出传动箱体。     

DC16J200T汽车变速器设计特点剖析

介绍了根据国内外重型汽车变速器的发展方向,采用DFMEA失效模式分析方法、关键部件先期试验、计算机模拟仿真等多项国际先进设计技术,解决了重型汽车变速器行星机构后副箱设计、换挡机构可调节定位设计、超薄大直径转子泵及辅助喷淋强制润滑系统设计、三段式多挡位变速器电控单元TCU设计等多项技术难题,实现了多挡位、大转矩重型汽车变...     

汽车侧踏强度的有限元分析

侧踏是方便乘客上下车的机构,主要承受乘客脚部传递的载荷。侧踏需要有足够的强度支撑乘客的重力,才能避免在极端情况下产生破坏,所以进行侧踏强度分析至关重要。通过ANSA软件建立侧踏分析模型,并采用ABAQUS进行强度计算。有限元分析结果为零部件结构设计提供参考。     

基于等刚度的变速箱拨叉优化设计

针对商用车变速箱换档平顺性问题,建立换挡过程的力学模型和受力方程,分析变速箱拨叉结构设计中对换挡平顺性影响的关键因素,表明了拨叉等刚度优化设计的重要意义。以某型号变速箱拨叉为例说明结构优化过程,对比分析新旧拨叉的强度和等刚度,结果表明通过结构优化不仅可以大幅度提高拨叉结构的等刚度,提升变速箱换挡平顺性,还可以改善应力分布,提高强度,最后进行了试验验证。     

汽车用储气筒的结构优化设计与分析

作为汽车零部件的重要组成部分,储气筒起着储存压缩空气以及刹车制动的作用。从工作压力、材料选择和外形设计等方面对储气筒进行分析,利用ANSYS有限元软件对储气筒壁厚进行优化设计。在此基础上,指出采用最佳壁厚的圆筒形铝合金储气筒能达到汽车轻量化的设计要求。     

地铁齿轮箱箱体模态及谐响应分析

通过Pro/E三维软件对地铁齿轮箱箱体进行三维实体建模,然后导入Workbench中对箱体进行有限元模态分析,得出箱体的固有频率和振型;进行实验模态分析与有限元模态分析结果进行对比,检验箱体模态分析方法的可行性;在有限元模态分析的基础上进行谐分析,得出不同频率作用下箱体结构抗振性能。从而在设计过程中可以对箱体结构进行合理布置,增加箱体刚度,并为进一步进行齿轮箱的动态响应分析提供可靠依据。     

驱动桥壳的试验模态分析及优化设计

汽车驱动桥壳是汽车上的主要承载构件之一,主要用于支撑并保护主减速器、差速器和半轴等,使左右驱动车轮的轴向相对位置固定。通过试验模态分析、有限元分析及静力分析,发现了所研究的驱动桥壳在强度和刚度上有很大裕度,基于此,采用尺寸优化技术对驱动桥壳进行优化,优化后驱动桥壳本体中间部分厚度从16mm减小到11mm,加强圈的厚度从23mm减小到19mm,并进行了优化后的桥壳的静力分析和模态分析,优化后桥壳的质量变化率达到27.3%,轻量化效果明显,节约了材料,结构更加合理,研究成果具有一定的工程意义。     

自升式海洋平台抬升减速器的优化设计

以自升式海洋平台抬升减速器为优化对象,介绍了其特点和工作方式,并将其可靠性和质量作为目标,建立了数学模型对二者进行优化。提出了一种协调其可靠性和经济性的方法,通过改变目标函数中可靠性和质量的权重值得到不同的最优解,并拟合曲线分析如何对可靠性和质量进行权衡,使其能够具有更高的性价比,该方法可为实际中抬升减速器的优化和改良提供参考。