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差速器齒輪滿足汽車轉彎時兩側車輪轉速不同的需求

2017-04-20
常用的差速器齒輪為研究對象,采用hyperwork軟件+lsdyna軟件進行應力分析,將結果導入fatigue軟件中進行疲勞壽命仿真分析的方法,成功的對其進行了疲勞壽命仿真分析,得出了合理的結果,表明此種方法做差速器齒輪疲勞壽命仿真分析可行,為差速器齒輪的疲勞壽命仿真分析提供了一種可行的方法和途徑。
汽車差速器是汽車中很關鍵的一個零部件,差速器齒輪的主要作用是滿足汽車轉彎時兩側車輪轉速不同的需求。差速器由差速器殼、行星齒輪、行星齒輪軸和半軸齒輪等機械零件組成。如果在設計中能夠通過仿真分析預測其壽命,能夠為設計提供依據,將會大大減少設計誤差,減少研發試驗成本,提高設計成功率,并且通過分析對結構進行優化設計,能夠達到提高產品質量和壽命的目的。但是差速器齒輪涉及齒面接觸等非線性仿真分析,且結構復雜,對其進行疲勞壽命分析難度較大,所以研究一種切實可行的差速器齒輪的疲勞壽命仿真方法意義很大。
差速器齒輪為卡車中常用的鎖止式差速器,其實物圖如圖1-1所示,1為主減輸入軸,2為差速器殼,3為行星齒輪,4為半軸齒輪。本文的研究對象為差速器齒輪,左邊為行星齒輪,右邊為半軸齒輪。
差速器齒輪由半軸齒輪和行星齒輪組成,由行星齒輪驅動半軸齒輪轉動,涉及齒面之間的接觸非線性分析。疲勞耐久性分析是在應力基礎上的一種壽命預測,首先得進行結構應力分析,lsdyna具有強大的非線性分析能力,能夠很好的進行接觸設置,本文采用lsdyna軟件對其進行結構應力分析。疲勞壽命仿真分析使用fatigue軟件。
差速器齒輪結構應力分析
本文使用hyperworks軟件對其進行前后處理,使用lsdyna進行計算。本文選擇在直線行駛下的工況作為研究對象,直線行駛工況下的載荷為行星齒輪輸入36000NM的扭矩,半軸齒輪輸出18000Nm的扭矩,材料采用20CrMnTi
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