基于巴哈赛车的全时四驱主减速器设计与优化_金兆辉.docx

2742SAECCE2023-FSC0172023中国汽车工程学会年会论文集

基于巴哈赛车的全时四驱主减速器设计与优化

金兆辉，高嘉霆，王达，田家骁，王宇航，潘昊林，孙庆松，齐高畅吉林大学

【摘要】巴哈大赛要求学生设计并制造符合赛事场地要求的全地形越野赛车。针对巴哈赛车全时四驱主减速器动力性强，设计周期短，可靠性与计算准确性难以实现的问题，提出了一种集成限滑差速器的主减速器设计与优化的方法。基于台架实验匹配齿轮传动比并校核齿轮强度，分别建立了Romax装配体模型和齿轮系的力学模型，生成了壳体所受载荷。在有限元静力学分析中，通过对比力学模型和Romax模型的应力云图，验证了模型的合理性，实现了壳体局部设计的优化。最终，齿轮齿根安全系数和齿面接触安全系数均大于1,有限元分析结果误差小于10%,最大应力值减小了51%,最大变形量符合传动需求。此设计方法为相关主减速器设计与校核提供了参考。

【关键词】全时四驱，优化设计，减速器，有限元，齿轮

DesignandOptimizationofAllTimeFourDriveMainReducerBasedonBajaRacingCar

JinZhaohui,GaoJiating,WangDa,TianJiaxiao,WangYuhang,PanHaolin,

SunQingsong,QiGaochang

JilinUniversity

Abstract:TheBajaCompetitionrequiresstudentstodesignandmanufactureall-terrainoff-roadracingcarsthatmeettherequire-mentsofthevenue.AimingattheproblemthatthealltimefourdrivemainreducerofBajaracingcarhasstrongpower,shortdesigncy-cle,anddifficultyinachievingreliabilityandcalculationaccuracy,adesignandoptimizationmethodofthemainreducerwithintegratedlimitedslipdifferentialisproposed.Basedonthebenchtest,thegeartransmissionratioismatchedandthegearstrengthischecked.TheRomaxassemblymodelandthemechanicalmodelofthegeartrainareestablishedrespectively,andtheloadontheshellisgenerated.Inthefiniteelementstaticanalysis,therationalityofthemodelisverifiedbycomparingthestressclouddiagramoftheme-chanicalmodelandtheRomaxmodel,andtheoptimizationofthelocaldesignoftheshellisrealized.Finally,thegeartoothrootsafetyfactorandtoothsurfacecontactsafetyfactoraregreaterthan1,theerroroffiniteelementanalysisresultsislessthan10%,themaxi-mumstressvalueisreducedby51%,andthemaximumdeformationmeetsthetransmissionrequirements.Thisdesignmethodprovidesareferenceforthedesignandcheckofthe