汽车变速器齿轮压装机机身优化设计.pdf

学兔兔 汽车变速器齿轮压装机机身优化设计 Optim um design onthegearpressframeofautom obiletransmission 刘松凯，尹 健，白洪飞 LlU Song-kai。YINJian。BAIHong．fei (中国科学院沈阳自动化研究所，沈阳 110016) 摘 要：为了加强汽车变速器齿轮压装机一系列设备的机身设计的合理性，基于ANSYS有限元分析， 在满足齿轮装配精度的前提下，对几种常用的齿轮压装机机身进行建模分析，得到机身相关 设计参数，并研究分析了齿轮压装力和机身尺寸的内在联系，拟合出两者的关系曲线，为汽 车变速器齿轮压装机的规范设计提供科学准确的理论依据。 关键词：合理性；齿轮压装机；装配精度；压装力；关系曲线 中图分类号：U463．212+．42 文献标识码 ：A 文章编号：1009-0134(2016)03—0071-03 0 引言 两个要求：1)装配完成后的齿轮和主轴的中心轴线的 变速器是汽车传动系统最重要的组成部分，齿轮作 同轴度应控制在0．015毫米的范围内；2)装配完成后齿 为变速器内部主要元件，其装配的精度直接关系到变速 轮上下基准面相对于主轴的垂直度应控制在0．015毫米 器的性能与寿命 。齿轮与主轴的装配主要在压装机上完 的范围内。机身是主要承力单元，因此压装机机：身的刚 成，因而压装机的设计制造精度尤为重要。目前国内学 度是影响齿轮这两点装配精度要求的主要因素。：勾了达 者对于压装装配的研究主要有单一压装机的机身有限元 到齿轮的这两点装配精度要求，压装机的机身应必须满 分析研 ，关键零件压装质量控制与工艺的研究口 足 以下两个方面： 等。由于压装机属于非标设备，不同的压装对象，压装 第一，压装开始时，机身有足够的刚度，保证压 机的各设计参数也不同，因此没有相关的设计规范。压 头中心轴线与齿轮和主轴的中心轴线的同轴度控制在 装机系列性的理论研究也很少，如不同压装力的压装机 0．015毫米的范围内。 机身的设计多依据设计者的经验而定，没有相应的理论 第二，压装力输出最大时，机身不仅有足够的强度 支持。本文以一系列不同压装力的齿轮压装机为研究对 承受压装力而不被破坏，更要有足够的刚度保证压头的 象，通过研究分析得出该类压装机设计的相关理论。 压装面与齿轮的压装面的平行度控制在0．015毫米的范 1 目标优化分析 围内。 以这两个方面作为齿轮压装机机身优化的约束条 1．1优化对象 件，寻求得机身板厚的最优化结果。 机身作为压装机的主体，由钢板焊接而成，是整 2 有限元分析 个压装机的主要承力单元。机身钢板的厚度值是机身 设计的重要参数，其直接关系到机身的刚度和强度。 2．1软件介绍 影响机身受力变形的主要因素有压装力、压装机的喉 ANSYS软件是美国ANSYS公司推出的一种：有限元 深 以及开 口高度等等。由于变速器齿轮的外形尺寸相 分析分析软件，现己被广泛用于铁道、石油化工、航空 对差