縱置變速器殼體拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、汽車(chē)變速器殼體作為汽車(chē)動(dòng)力總成的重要部分，承受著復(fù)雜的載荷，對(duì)于保證傳動(dòng)系統(tǒng)正常工作十分重要。因此，如何有效地設(shè)計(jì)一個(gè)滿足殼體設(shè)計(jì)要求的變速器殼體具有十分重要的意義。本文以變速器殼體為研究對(duì)象，重點(diǎn)進(jìn)行了殼體類(lèi)零件拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)方法的研究及評(píng)價(jià)，為殼體的設(shè)計(jì)提供依據(jù)和指導(dǎo)。
　　根據(jù)拓?fù)鋬?yōu)化理論，研究了連續(xù)體結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化插值模型方法和求解算法，詳細(xì)研究了均勻化法和變密度法，建立了基于SIMP變密度法的拓?fù)鋬?yōu)化數(shù)學(xué)模型，并給出了拓?fù)鋬?yōu)

2、化設(shè)計(jì)方案，為下一步拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備。
　　以單對(duì)齒輪傳動(dòng)殼體為例，首先進(jìn)行了齒輪傳動(dòng)殼體的有限元分析，根據(jù)分析結(jié)果確定了結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化的目標(biāo)函數(shù)和約束條件。使用OptiStruct軟件對(duì)殼體進(jìn)行了拓?fù)鋬?yōu)化，并根據(jù)優(yōu)化結(jié)果建立了優(yōu)化模型。對(duì)優(yōu)化前后模型的有限元分析結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比驗(yàn)證，結(jié)果表明，在強(qiáng)度剛度相差不大的情況下有效地降低了殼體的質(zhì)量，達(dá)到了輕量化目標(biāo)。最后根據(jù)模態(tài)分析方法對(duì)優(yōu)化模型進(jìn)行了模態(tài)分析，為殼體的進(jìn)一步設(shè)計(jì)提供了

3、依據(jù)。
　　針對(duì)變速器殼體設(shè)計(jì)過(guò)程中要滿足的性能要求，建立了變速器殼體設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)指標(biāo)，給出了變速器殼體在設(shè)計(jì)過(guò)程應(yīng)該滿足的強(qiáng)度、剛度和振動(dòng)特性的具體要求。以縱置變速器殼體為例，建立了該變速器殼體的初始模型，并和企業(yè)的現(xiàn)有最終模型進(jìn)行了對(duì)標(biāo)。通過(guò)對(duì)標(biāo)分析驗(yàn)證了最終模型滿足殼體設(shè)計(jì)的強(qiáng)度、剛度、振動(dòng)特性要求，符合殼體的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。該變速器殼體在設(shè)計(jì)過(guò)程中運(yùn)用了拓?fù)鋬?yōu)化方法進(jìn)行指導(dǎo)，結(jié)果表明殼體的設(shè)計(jì)符合設(shè)計(jì)要求，證明拓?fù)鋬?yōu)化方法是可行的