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论文所属行业:汽车

基于Abaqus某变速器驻车导向机构强度分

析和优化

付瑞1，2，马小英1,2，何健1,2，彭国民1,2，蒋金星1,2

（1.重庆长安汽车股份有限公司动力研究院，重庆401120；2汽车噪声振动和安全技术国家重点实验室，

重庆，401120）

摘要：在项目开发阶段应用Abaqus对某变速器驻车导向机构进行强度分析，并分析了该驻

车导向机构螺栓连接面的张开量、滑移量。对应力、张开量、滑移量的大小及分布情况进行

评估，通过结构优化解决驻车时带来的变速器箱体强度问题和螺栓连接面滑移失效问题。

关键词：驻车；强度；滑移；Abaqus

AnalysisonstressresponseofparkreactionplatebasedonAbaqus

FuRui1，2,MaXiaoying1，2,HeJian1,2PengGuomin1，2JiangJinxing1，2

(1.ChongqingChanganAutomobileCo.,Ltd,PowertrainRDInstitute,Chongqing401120China;

2.StateKeyLaboratoryofVehicleNVHandSafetyTechnology,Chongqing401120,China)

Abstract:HavinganalyzedthestressresponseofparkreactionplatebasedonAbaqusduringRDphase,

alsotheopenindexandslipindex.Accordingtotheperformanceofstress,openindexandslipindex,the

structureofparkreactionplatecouldbewellevaluated.Byoptimizingthestructure,theproblemofstress

andsliphavebeenfixed.

Keywords：park;stress;slip;Abaqus

0引言

来的静载荷。理论上只有当汽车完全停止或时速

小于5km/h时才允许挂入P档进行驻车制动，但

驻车是汽车在平路或斜坡停车时一种将变速为了防止一些极端工况和误操作的情况带来的影

器输出轴锁止的机构，对应档位中的P档。本文响，在分析中采用了较大的静载荷，这对驻车机

中的驻车机构用两颗螺栓安装在变速器箱体内构的可靠性提出了挑战，也是本次分析的原因。

侧，驻车时通过引导拉杆牵拉驻车滚子的保持架，驻车机构结构见图1。

滚子从棘爪的弧形面滚上棘爪的驻车平台面，此

时棘爪被推向驻车齿轮，当棘爪进入与驻车齿轮

稳定啮合的状态时，棘爪、滚子、变速器输出轴

上驻车齿轮均被锁死，成功进入驻车状态。此时

驻车导向板承受驻车齿轮经由棘爪、滚子传递过

收稿日期：2014-10-23

作者简介：付瑞（1989—），男，陕西人，大学本科，研究方向为动力总成NVH，(E-mail)freedom059@163.com;

表1零部件材料参数

零件名

称

材料

弹性模量

[MPa]

泊松比

屈服/抗拉

强度

[MPa]

导向板20CrMoTi2.1e50.28800

定位销100Cr62.1e50.28518

销套20Cr2.1e50.28540

螺栓Q2352.1e50.28640图1驻车机构几何模型

1有限元模型描述

滚子100Cr62.1e50.28518

箱体YL1137.1e40.36120

1.1仿真模型及材料参数

1.2边界条件和载荷

有限元分析模型主要包括变速器箱体的一部

1.21位移边界条件分，驻车导向板、滚子、定位销、连接螺栓、销

约束箱体被切割面的Z向（导向板受力方向）

套，见图2和3。为减少计算量，提高效率将箱

平动自由度，在连接发动机侧的2个螺栓孔和连体与驻车机构连接紧密、距离较近的一部分划入

接右箱体的4个螺栓孔中心做rbe2，并约束其6计算模型，并作约束，其余不做计算。根据各部

个自由度。滚子在P档驻车并进入稳定状态时仅件结构特征将变速器箱体（以下简称箱体）、驻车

具有Z向平动自由度，故约束其12456自由度。导向板以二阶四面体单元建模，其余部分采用六

面体单元。六面体单元数12270个，总单元数

1.22接触边界条件120212个，总结点数194585个