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某变速器壳体有限元分析

张静

北京汽车动力总成有限公司

摘要：变速器壳体承受着各轴作用在轴承座上的力，本文通过ABAQUS软件对某变速器壳体强度

进行有限元分析，关注应力集中位置及应力幅值，为设计提供指导。

关键词：变速器壳体有限元ABAQUS

1前言

为了给开发新机型提供参考，对某变速器壳体进行有限元分析，根据计算结果分析变速器壳

体的静强度是否满足设计要求。

2模型建立及边界条件加载

2.1建立模型

变速器壳体有限元模型如图1所示，该计算模型采用二阶10节点四面体单元，，各部件节点

与单元数如表1。

图1变速器壳体有限元模型

表1各部件节点与单元数

零件节点单元

后盖7654740381

变速器壳体300057159521

液扭壳14201475212

2.2边界条件

1、位移边界条件

全约束边界条件：在液扭壳与发动机接触面上施加全约束边界条件，连接壳体与整车的悬置

施加全约束边界条件，其中只考虑变速器壳体和液扭壳上的刚性悬置。

接触：后盖与变速器壳体做TIE约束，变速器壳体与液扭壳做TIE约束。

图2各轴承座受力情况

2、力边界条件

壳体承受的主要载荷是各轴作用在轴承座的力，计算得到各轴承座受力情况，如图2所示。

其中1轴为与发动机输出端相连的轴。

径向力以集中力方式加载，加在力作用方向的半圆内。以后盖加载径向力为例，如图3所示。

BRG2径向力

BRG3径向力

图3径向力加载方式

轴向力以分布力形式加载，加在止推轴承作用的接触面上，如图4。

图4轴向力加载方式

3计算结果分析

3.1后盖应力云图

图5为计算得到的变速器后端盖的应力云图，其中最大应力值为111.4MPa。

应力集中区域

图5后盖应力云图

3.2变速器壳应力云图

图6为计算得到的变速器壳的应力云图，其中最大应力值为73.34MPa。

应力集中区域

图6变速器壳应力云图

3.3液扭壳应力云图

图7为计算得到的液扭壳的应力云图，其中最大应力值为94.84MPa。

应力集中区域

图7液扭壳应力云图

4总结

经有限元分析，得出以下结果，提供给设计部门。

1、变速器后盖最大应力值为111.4MPa；

2、变速器壳最大应力值为73.34MPa；

3、液扭壳最大应力值为94.84MPa。

参考文献

1.石亦平，周玉蓉.Abaqus有限元分析实例详解.机械工业出版社，2006.