基于FEM的DBL型脈動無級變速器箱體的結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、機械無級變速器是適合現(xiàn)代生產(chǎn)工藝流程機械化、自動化發(fā)展以及改善機械工作性能的一種通用傳動裝置，具有恒功率、效率高、可靠性高等優(yōu)點，因而在機械領(lǐng)域應(yīng)用日益廣泛。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，先進的CAE技術(shù)已成為工程設(shè)計人員進行產(chǎn)品分析、校驗和仿真的有力工具，采用先進的CAE技術(shù)將大大縮短產(chǎn)品的設(shè)計周期，提高設(shè)計效率，降低設(shè)計成本。 本課題以工程應(yīng)用為目的，采用大型有限元分析軟件ANSYS對DBL型脈動無級變速器箱體進行了結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化設(shè)

2、計。本課題主要研究內(nèi)容如下： 1.利用MATLAB/Simulink軟件對無級變速器變速機構(gòu)進行運動學(xué)和動力學(xué)仿真，并對仿真結(jié)果進行分析，求得箱體各軸承支座所受的最大外載荷。 2.對變速器箱體進行有限元建模和靜力分析，對分析結(jié)果進行評價，并判斷箱體在工作狀態(tài)下是否有足夠的強度和剛度，箱體結(jié)構(gòu)是否合理。 3.運用ANSYS參數(shù)化程序設(shè)計語言(APDL)對變速器箱體進行建模，采用零階方法進行優(yōu)化，并對優(yōu)化結(jié)果進行分析

3、，同時對箱體結(jié)構(gòu)的不足之處進行改進。 研究結(jié)果表明： 1.當無級變速器外部工作條件不變時，變速機構(gòu)各支點的支反力在同一變速比下不斷變化，變速機構(gòu)各支點的最大支反力隨變速比的變化而變化，當輸出轉(zhuǎn)速最大時(即變速比最小時)，各支點的最大支反力最大。 2.現(xiàn)有箱體安全系數(shù)偏高，設(shè)計趨于保守。 3.當箱體壁厚等尺寸由5mm變?yōu)?mm時，箱體的最大等效應(yīng)力仍遠小于箱體材料的許用應(yīng)力，滿足設(shè)計要求。對箱體的結(jié)構(gòu)進行改