本文關鍵詞：某輕卡變速器殼體的強度分析與疲勞壽命預測

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【摘要】：隨著國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展,作為生產(chǎn)資料和勞動工具的輕型卡車,已經(jīng)成為汽車行業(yè)中的重要組成部分。變速器是汽車動力總成的重要組成部分,而變速器殼體又是保護和支撐變速器內(nèi)部齒輪和軸的重要部件,它性能的好壞直接關系到汽車的整體性能。如果變速器殼體失效不僅直接影響到變速器殼體內(nèi)部的齒輪嚙合,傳動軸的動力傳輸,而且也會影響到產(chǎn)品的壽命和整車性能,甚至影響乘車人的生命安全。因此,準確的計算變速器殼體的強度和預測變速器殼體的疲勞壽命,對變速器殼體的設計具有重要的指導意義。本文以校企合作項目——“xxx型變速器靜、動力學行為仿真及測試分析”以及山西省自然科學基金項目——“汽車變速箱結構靜動態(tài)聯(lián)合拓撲優(yōu)化研究”為支撐,對某輕卡變速器殼體開展強度分析與疲勞壽命預測研究工作。本文首先通過查閱文獻對變速器強度分析和疲勞壽命的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進行了闡述,并介紹了當前國內(nèi)外對變速器疲勞壽命的預測理論;然后,建立變速器殼體的有限元模型,并通過對比變速器殼體計算模態(tài)和試驗模態(tài)的模態(tài)參數(shù)結果,驗證變速器殼體有限元模型的正確性;其次,對變速器殼體在I檔和倒擋兩種工況下進行了強度計算和分析,得到變速器殼體的強度滿足設計要求;最后,對變速器殼體進行疲勞壽命預測,得到變速器殼體的疲勞壽命和安全系數(shù)等參數(shù),并通過分析對該變速器殼體的設計進行評價并提出一些結構優(yōu)化的建議。
【關鍵詞】：變速器 強度分析 模態(tài)分析 疲勞壽命
【學位授予單位】：中北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U463.212
【目錄】：

• 摘要4-5
• abstract5-10
• 1 緒論10-16
• 1.1 課題來源及研究背景10
• 1.2 課題研究意義10
• 1.3 變速器強度分析的研究現(xiàn)狀10-11
• 1.4 變速器疲勞壽命的研究現(xiàn)狀11-14
• 1.4.1 國外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.4.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.5 研究內(nèi)容14-15
• 1.6 本章小結15-16
• 2 變速器疲勞壽命預測理論16-25
• 2.1 基本概念16-17
• 2.2 疲勞壽命預測理論的發(fā)展歷程17-18
• 2.3 疲勞壽命預測理論18-21
• 2.3.1 概述18-19
• 2.3.2 線性疲勞累積損傷理論19-20
• 2.3.3 雙線性疲勞累積損傷理論20-21
• 2.3.4 非線性疲勞累積損傷理論21
• 2.3.5 其他疲勞累積損傷理論21
• 2.4 疲勞載荷譜21-24
• 2.4.1 應力循環(huán)22-23
• 2.4.2 循環(huán)應力的參數(shù)23-24
• 2.4.3 循環(huán)計數(shù)法24
• 2.5 本章小結24-25
• 3 輕卡變速器殼體有限元模型的建立與驗證25-40
• 3.1 輕卡變速器的結構介紹25
• 3.2 輕卡變速器殼體有限元模型的建立25-27
• 3.2.1 輕卡變速器殼體三維模型的建立26
• 3.2.2 輕卡變速器殼體材料屬性的定義26-27
• 3.2.3 輕卡變速器殼體網(wǎng)格劃分27
• 3.3 輕卡變速器殼體有限元模型的驗證27-39
• 3.3.1 輕卡變速器殼體模態(tài)分析理論28
• 3.3.2 輕卡變速器殼體計算模態(tài)分析28-32
• 3.3.3 輕卡變速器殼體試驗模態(tài)分析32-37
• 3.3.4 計算模態(tài)與試驗模態(tài)對比分析37-39
• 3.4 本章小結39-40
• 4 輕卡變速器殼體的強度分析40-56
• 4.1 輕卡變速器殼體的強度分析理論40-41
• 4.2 輕卡變速器殼體的強度分析流程41-42
• 4.3 輕卡變速器I檔工況下殼體的強度分析42-49
• 4.3.1 輕卡變速器I檔工況下各軸承處的載荷計算42-46
• 4.3.2 定義邊界條件46-47
• 4.3.3 輕卡變速器I檔工況下殼體的強度計算結果及分析47-49
• 4.4 輕卡變速器倒檔工況下殼體的強度分析49-55
• 4.4.1 輕卡變速器倒工況下各軸承處的載荷計算49-52
• 4.4.2 定義邊界條件52-53
• 4.4.3 輕卡變速器倒檔工況下殼體的強度計算結果及分析53-55
• 4.5 本章小結55-56
• 5 輕卡變速器殼體的疲勞壽命預測56-70
• 5.1 變速器疲勞壽命預測的方法56-58
• 5.1.1 名義應力法56-57
• 5.1.2 局部應力應變法57
• 5.1.3 應力場強法57-58
• 5.2 影響變速器殼體疲勞壽命的因素58-59
• 5.3 ANSYS Workbench疲勞分析模塊介紹59-60
• 5.4 變速器殼體疲勞壽命預測60-68
• 5.4.1 變速器殼體疲勞壽命預測參數(shù)設定60-66
• 5.4.2 變速器殼體疲勞壽命預測結果及分析66-68
• 5.5 本章小結68-70
• 6 總結與展望70-72
• 6.1 總結70-71
• 6.2 展望71-72
• 參考文獻72-77
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果77-78
• 致謝78-79

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本文編號：741490