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基于 Radioss 的差速器齿轮强度分析

发布时间:2022-12-26 | 来源:Altair 2019 技术大会论文集 | 作者:
          一、概述

  汽车变速器是汽车动力和传动系统的重要组成部分,是实现变速和动力传递的关键部件,而差速器作为变速器中的重要部件,其锥齿轮的强度性能直接影响了变速器的寿命。因此,差速器锥齿轮在啮合过程中的应力分布情况研究,对了解变速器的性能具有很重要的意义。

  随着现代计算机技术的发展以及国内 CAE 技术的普及,对于齿轮的齿根应力及传动过程中的接触应力等复杂问题,很多工程人员都是采用有限元法(Finite Element Method, FEM)来分析求解。Radioss 求解器作为精确可靠的多学科求解器,其强大的计算分析功能可以为企业提供产品在实际使用过程中的模拟仿真,并与传统理论计算进行比较,为齿轮的优化设计提供依据。

  本文从某汽车差速器齿轮的实际问题出发,在三维软件 NX_UG 中建立几何模型,再利用 HyperWorks 软件建立有限元模型,并通过 Radioss 求解器对其进行求解。

  二、对称式锥齿轮差速器中的转矩与转速分配

  差速器是能使同一驱动桥的左右车轮或两驱动桥之间以不同角速度旋转,并传递转矩的机构。目前,汽车上广泛应用的是对称式锥齿轮差速器。

  差速器转矩分配

  对称式锥齿轮差速器结构示意图如图 1 所示。

  以公司某差速器为例,其行星齿轮和半轴齿轮的主要参数如表1所示。

  为验证差速器的可靠性,直行和转弯两种工况均按一档最大扭矩计算。此时传递到差速器的转矩

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