基于拓?fù)鋬?yōu)化方法的專用齒輪箱輕量化研究.pdf

1、分動(dòng)器作為汽車傳動(dòng)體系中的一個(gè)關(guān)鍵組成部分,它位于變速器與驅(qū)動(dòng)橋之間的傳動(dòng)鏈中,以增大變速器的輸出轉(zhuǎn)矩,擴(kuò)大其變速范圍,并合理的將轉(zhuǎn)矩分配給各驅(qū)動(dòng)橋。由于軍用越野車長(zhǎng)期在惡劣路況下行駛,因此分動(dòng)器的設(shè)計(jì)優(yōu)劣直接影響到車輛傳動(dòng)系統(tǒng)性能的好壞。然而,設(shè)計(jì)者為了保證齒輪箱的強(qiáng)度,往往依據(jù)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)采用較大的安全系數(shù),以增加箱體壁厚來(lái)提高強(qiáng)度,但同時(shí)也增加了齒輪箱的自重,造成材料的浪費(fèi)并影響整車行駛性能。在汽車工業(yè)的高速發(fā)展下,傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)

2、難以滿足人們對(duì)汽車設(shè)計(jì)日益提高的要求,采用先進(jìn)的有限元法和拓?fù)鋬?yōu)化方法對(duì)齒輪箱進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化改進(jìn),對(duì)于汽車輕量化研究具有深遠(yuǎn)意義。
　　本文針對(duì)某軍用越野車分動(dòng)器的工作特性,利用有限元法建立分動(dòng)器箱體的有限元模型,在此基礎(chǔ)上對(duì)箱體進(jìn)行模態(tài)和強(qiáng)度分析,得到箱體的固有頻率和振型,以及在特定工況:爬坡、越障、打滑下的應(yīng)力和位移分布情況。基于分析結(jié)果,采用變密度法對(duì)箱體展開(kāi)以加權(quán)應(yīng)變能最小為優(yōu)化目標(biāo),位移、體積分?jǐn)?shù)和應(yīng)力為約束下的結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)