變速器設(shè)計的案例
【變速器設(shè)計程序】汽車手動變速器設(shè)計流程詳解
第一部分設(shè)計說明書詳解
設(shè)計說明書主要包括:
一、緒論
緒論主要是內(nèi)容有： 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、選題的目的和意義、研究的主要內(nèi)容和方法。這些內(nèi)容都是純文字性的，可以多看看知網(wǎng)的期刊文獻和同類型的論文。
二、變速器的結(jié)構(gòu)分析與形式選擇
目前常見的類型就是兩軸和三軸的。
兩軸變速器一般來說適用于前置前驅(qū)的轎車，因為發(fā)動機是橫置發(fā)動機方便布置。
三軸變速器一般來說適用于前置后驅(qū)的商用車（商用車包括客車和貨車）以及高端的轎車。檔位數(shù)一般是5個前進擋（用斜齒）1個倒擋（直齒）。也還有一些其他檔位數(shù)的變速器后期會陸續(xù)更新。這需要注意倒擋的布置類型。大部分都選擇f類型，因為簡單。
然后是操縱機構(gòu)類型的選擇，轎車一般選擇遠程操縱，商用車一般用直接操縱。操縱機構(gòu)注意要清楚互鎖裝置。
三、變速器的設(shè)計與計算
首先是齒輪的設(shè)計：
1、確定檔數(shù)
2、傳動比范圍的初選
3、變速器各檔傳動比的確定
4、中心距的選擇，這個非常重要是變速器設(shè)計計算以及繪圖的核心！
5、變速器的外形尺寸
6、齒輪參數(shù)的計算，參考汽車設(shè)計即可，推薦劉惟信老師的汽車設(shè)計。我們自己也設(shè)計了計算表格。
7、各檔齒輪齒數(shù)的分配和齒輪參數(shù)及傳動比的計算
8、變速器齒輪的變位，這里是個難點我們計算一般用計算表格。文末有獲取方法。
然后是變速器齒輪的校核：
1、齒輪材料的選擇原則
2、變速器齒輪彎曲強度校核
3、輪齒接觸應力校核
4、倒檔齒輪的校核
軸的和軸承的設(shè)計：
1、初選軸的直徑，這里要清楚主要是初選，因為直徑受到中心距和齒輪的齒根圓限制，要注意是否合理，是否干涉。
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展開 基于NEDC的純電動汽車兩擋變速器傳動比設(shè)計
圖4 改進和聲搜索算法執(zhí)行流程
Fig.4 Execution flow of improved harmony search algorithm
4 試驗驗證
為避免汽車在行駛過程中換擋頻繁，本文中的兩擋變速器采用如圖5所示的換擋曲線，分別將裝配單擋減速器和兩擋變速器的純電動汽車動力總成在試驗臺架上進行NEDC 循環(huán)路況測試，得到單擋減速器下的百公里耗電量為13.88 kW·h，與仿真結(jié)果的誤差0.81%；兩擋變速器下的百公里耗電量為13.31 kW·h，與仿真結(jié)果的誤差0.84%，節(jié)能效果為4.11%，與仿真結(jié)果誤差0.61%，仿真值與試驗值的誤差處于合理范圍內(nèi)，兩擋變速器基本實現(xiàn)了預期的設(shè)計目標。
圖5 兩擋變速器換擋曲線
Fig.5 Shift curve of two speed transmission
5 結(jié)論
以NEDC 工況作為汽車行駛的典型工況，將車輛行駛在該工況下的百公里電耗作為目標，建立兩擋變速器傳動比設(shè)計的目標函數(shù)，根據(jù)汽車動力性設(shè)計指標得到傳動比設(shè)計的約束條件，利用改進和聲搜索算法最終得出優(yōu)化數(shù)學模型下的最優(yōu)傳動比。
展開 【2017 ATC 優(yōu)秀論文賞析】OptiStruct在變速器殼體優(yōu)化設(shè)計中的應用
OptiStruct在變速器殼體優(yōu)化設(shè)計中的應用
史元元1,2,劉玉蒙1,2,冉昭1,2
( 1.長城汽車股份有限公司技術(shù)中心
2.河北省汽車工程技術(shù)研究中心 )
摘要:
為了縮短變速器殼體設(shè)計周期，提高殼體的性能，并實現(xiàn)殼體輕量化的目標。結(jié)合現(xiàn)有結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法，不斷地對模型進行優(yōu)化分析，使殼體材料分布達到最優(yōu)狀態(tài)。本文主要利用Altair OptiStruct 軟件中的拓撲優(yōu)化，根據(jù)給定的邊界條件、約束條件和目標值，結(jié)合變速器實際工況與殼體制造工藝方法，完成殼體的優(yōu)化設(shè)計，實現(xiàn)殼體減重1.5Kg,解決局部等效應力超過屈服強度問題，并使一階模態(tài)達到1000以上的目標。
概述
近些年來，節(jié)能減排降油耗已經(jīng)成為汽車行業(yè)發(fā)展的大趨勢，零部件的輕量化設(shè)計成為各個車企實現(xiàn)降低油耗的重要措施之一。通過降低汽車本身的重量，提高汽車的燃油經(jīng)濟性、節(jié)約能耗、減少污染。我司設(shè)計人員在不影響汽車的安全性、抗振性以及舒適性的工況下，利用拓撲優(yōu)化方法，對變速器殼體及零部件進行優(yōu)化再設(shè)計，既保證了良好使用性能，又實現(xiàn)了變速器殼體輕量化設(shè)計。
展開 
基于ANSYS的汽車變速器齒輪的優(yōu)化設(shè)計
采用有限元的分析方法，在靜態(tài)分析的基礎(chǔ)上，以汽車變速器齒輪的厚度作為設(shè)計變量，以齒輪的重量作為目標函 數(shù)，建立齒輪的優(yōu)化模型。應用ＡＮＳＹＳ軟件對汽車變速器齒輪進行結(jié)構(gòu)的有限元分析及優(yōu)化，從而提高變速器的整體性能
基于ANSYS的汽車變速器齒輪的優(yōu)化設(shè)計.pdf
純電動三檔變速器設(shè)計與性能仿真研究
國內(nèi)對于純電動三檔專用變速器的研究相對較少，雖然結(jié)構(gòu)復雜程度相對于兩檔變速器有所增加，但電機性能會進一步得到充分利用，經(jīng)濟性和動力性進一步提高，對于未來電動汽車提高車速，增加續(xù)航里程，減小電機體積等具有重要作用。文獻8設(shè)計了一種P-AMT三檔變速器機構(gòu)，主要采用同步器進行換擋并進行了結(jié)構(gòu)設(shè)計研究[8]；文獻9設(shè)計了一種行星輪系的三檔變速器，主要對速比進行了優(yōu)化，以及變速器總成的裝配設(shè)計[9]。本文采用行星輪系結(jié)構(gòu)了一款同軸式純電動三檔專用變速箱，并根據(jù)整車參數(shù)需求確定速比并制定相關(guān)換擋控制策略，針對NEDC循環(huán)工況與單級減速器同時進行了仿真研究，對比了整車經(jīng)濟性和動力性。
02
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理
如圖1所示，針對純電動設(shè)計的三檔變速器系統(tǒng)原理圖。該系統(tǒng)采用電機同軸式輸入輸出，結(jié)構(gòu)更加緊湊，降低整車布置空間需求。由電機經(jīng)過減速后傳遞給輸入齒圈，經(jīng)過三檔變速后再經(jīng)過中間軸，主減齒圈傳遞給半軸。三檔變速器采用行星輪系設(shè)計，內(nèi)含有三個離合器進行控制。當C1、C3結(jié)合，C2打開時，系統(tǒng)為一檔，電機動力經(jīng)過輸入齒圈，經(jīng)過同軸行星輪驅(qū)動輸出齒圈。當C1、C2結(jié)合，C3打開時為二檔，電機動力經(jīng)過輸入齒圈帶動整個行星輪系轉(zhuǎn)動，獲得速比為1的傳動比。當C2、C3結(jié)合，C1打開時，電機動力經(jīng)過行星架，由行星架和行星輪提供輸出齒圈動力。當C1,C2，C3同時結(jié)合時，通過整車協(xié)調(diào)控制可以起到坡道輔助作用，降低整車成本。
展開 變速器后蓋優(yōu)化設(shè)計
1 變速器測試
某整機廠對某變速器進行噪音測試，整個測試在實驗室，測試檔位為1檔-5檔，扭矩為發(fā)動機最大扭矩。測試部位如圖1：Node1-Node6為傳感器貼片位置，經(jīng)過測試，發(fā)現(xiàn)Node6部位振動最大。該部位為變速器后蓋部位，變速器后蓋為薄壁件，厚度為1.2mm，材料為ST12。
2 后蓋分析
后蓋模型如圖2：后蓋是通過螺栓聯(lián)接在變速器后殼體上，后蓋在Node6部位振動較強烈（1檔-5檔振動都較強）。經(jīng)過測試分析，在1檔-5檔時，由于齒輪嚙合力產(chǎn)生的激勵頻率接近后蓋的一階固有頻率，故產(chǎn)生較大的振動。因此我們優(yōu)化的目的就是增大后蓋的一階固有頻率。
3 后蓋設(shè)計改進
1）計算后蓋的模態(tài)
后蓋單元采用PSHELL二階單元，如圖3，厚度為1.2mm，材料彈性模量為210GPa，泊松比：0.3，密度為7900Kg/m3。8個孔采用Rigid單元，由于后蓋通過螺栓與變速器后殼體聯(lián)接，故對8個孔采用6個自由度全約束的方式，計算該結(jié)構(gòu)下的模態(tài)，一、二、三階固有頻率分別如下：一階固有頻率：1187.927Hz，二階固有頻率：1856.681Hz，三階固有頻率：2295.892Hz。
2）利用HyperWorks軟件對后蓋進行優(yōu)化，以提高其第一階固有頻率
（1）優(yōu)化目標：第一階固有頻率最大
（2）約束：可設(shè)計部分（加筋部位）體積上限為原體積的30%
（3）設(shè)計變量：可設(shè)計部分單元密度
模型的每個單元都以不同的顏色表示其密度值，需要加強的區(qū)域密度趨向于1，不需要加強的區(qū)域密度趨向0,。
展開 Romax助GKN設(shè)計低噪聲、高效率的電動汽車變速器。
此外，傳動鏈技術(shù)本身也存在差異，比如，當你不得不提升電池容量時，你并不希望把能量浪費在變速箱里。目前最大的挑戰(zhàn)是振動噪聲性能：純電動汽車沒有發(fā)動機掩蓋變速器噪聲，而且變速器必須重量較輕，因此設(shè)計早期就得專注于提升NVH性能”。
“客戶期望值持續(xù)走高，對研發(fā)速度要求也越來越快，GKN必須‘一次性成功’，取得預期的產(chǎn)品性能，Romax幫助我們實現(xiàn)此目標”。
用“全系統(tǒng)方法”優(yōu)化設(shè)計
Romax提升變速器效率的能力在GKN取得了實際驗證。某款PSA的乘用車，后橋為電驅(qū)齒輪箱驅(qū)動，前橋為傳統(tǒng)發(fā)動機驅(qū)動。原始的齒輪箱設(shè)計經(jīng)RomaxDesigner分析后，進行齒輪參數(shù)優(yōu)化、耐久度優(yōu)化和振動噪聲性能優(yōu)化。GKN制造優(yōu)化后的齒輪，并開展了大量測試。測試結(jié)果表明，不僅變速器整體傳動效率得到提升，而且滿足所有重要反拖工況下的能量回收要求，即全轉(zhuǎn)速和扭矩范圍內(nèi)能量回收率達到1~2%。“通過計算齒輪、軸承、密封等部件及攪油所導致的功率損失，我們評估了齒輪箱傳動效率”，Grunwald博士說，“將計算效率值與一定轉(zhuǎn)速和扭矩下的實測摩擦力矩進行對比，我們獲得了最終的評估結(jié)果。RomaxDesigner全面的功能，允許我們用全系統(tǒng)方法評估設(shè)計參數(shù)，在全扭矩和轉(zhuǎn)速范圍研究設(shè)計更改對效率、耐久度和振噪性能的影響”。
他補充道：“我們和Romax專家共同工作多年，他們非常專業(yè)、值得信賴，寶貴的經(jīng)驗讓我們受益匪淺。從商業(yè)的角度來看，我們希望對仿真問題有更加普遍的認識度，擁有貫穿產(chǎn)品壽命周期的設(shè)計方法。對于未來的項目和產(chǎn)品，我們將不斷提高全系統(tǒng)分析方法的要求，并將其拓展到不同領(lǐng)域和產(chǎn)品線。此外，RomaxDesigner還集成了其他軟件包的功能，幫助我們節(jié)約大量時間。GKN全球多個公司使用RomaxDesigner，還因為它提供接口，使工程師共享分析數(shù)據(jù)、詮釋分析結(jié)果”。
展開 研究｜電動汽車兩擋自動變速器模態(tài)及振動響應仿真分析
變速器作為電動汽車動力總成至關(guān)重要的一部分，它的NVH (Noise, Vibration, Harshness)[1]性能是影響汽車整體NVH性能的重要因素之一。電動汽車由于沒有發(fā)動機等噪聲的掩蓋，變速器噪聲顯得尤為突出。所以在開發(fā)設(shè)計變速器階段，設(shè)計者需要多加考慮。傳遞誤差的大小直接關(guān)系到變速器NVH性能的好壞，通過對齒輪想修形可以降低傳遞誤差從而達到降低變速器嘯叫，這種方法簡單實用，并且成本。
2. 傳遞誤差的定義
如果一對完美的齒輪在零載荷下嚙合，漸開線幾何數(shù)學規(guī)定了從動齒輪與主動齒輪接觸點長度相等，兩者轉(zhuǎn)動的角度與齒數(shù)成比例。但是，實際上由于加工誤差和裝配誤差等的存在，導致從動齒輪在理論位置的前方或后方。從測量的旋轉(zhuǎn)角度來看，齒輪傳遞誤差]可以表示
式中，TE為傳遞誤差；θ2、θ1分別為從動齒輪和主動齒輪轉(zhuǎn)角；rb2、rb1分別為從動輪和主動輪半徑。
本文在傳動系統(tǒng)分析軟件中建立變速器模型，具體步驟如下所示：
（1）通過建立軸、齒輪對、同步器、軸承等部件，建立完成后在仿真軟件中按照圖紙要就進行裝配，并且添加功率流運轉(zhuǎn)模型，步驗證模型的可行性。
（2）初步模型建立完成后需要對軸齒材料，在此過程中需要考慮齒輪精度及熱處理方式。
展開 電動機與變速器總成的熱管理分析
隨著環(huán)境的不斷惡化，當前社會越來越重視新能源汽車技術(shù)的發(fā)展，作為新能源汽車關(guān)鍵零部件(電動機及變速器)的技術(shù)發(fā)展也越來越受到重視。電動機作為其主要驅(qū)動源，變速器則作為動力傳輸與分配機構(gòu)，兩者的性能設(shè)計與相互配合集成研究很大程度上決定了整車的性能。如果電動機溫度過高未得到及時散熱，則電動機性能就無法得到體現(xiàn)且安全性也會大打折扣，而變速器內(nèi)部含有被動冷卻系統(tǒng)(如AT中的ATF、電驅(qū)系統(tǒng)單檔減速器中的Mobil等)，根據(jù)本身結(jié)構(gòu)設(shè)計來完成熱管理方案。如在總成結(jié)構(gòu)中能夠利用變速器被動冷卻系統(tǒng)給予電動機轉(zhuǎn)子或軸心散熱，這將是對電動機是兩種不同的熱管理方案。本文將針對這兩種熱管理方案利用等效熱阻網(wǎng)絡(luò)法對總成結(jié)構(gòu)(主要針對電動機)的溫度場變化進行分析及未來發(fā)展趨勢分析。
冷卻系統(tǒng)研究分析
通常主驅(qū)動電動機與變速器在新能源整車中作為兩個單獨的部件安裝，冷卻方式也是分開單獨考慮。電動機冷卻方式主要是靠水冷套外殼冷卻，而變速器則靠箱體內(nèi)的被動冷卻系統(tǒng)來冷卻，而如果電動機與變速器集成總成結(jié)構(gòu)，需要統(tǒng)籌考慮兩者的冷卻方式，這樣就解決了很多以往存在的不足，例如整車安裝得分別考慮電動機與變速器的安裝點位置、兩者鏈接處考慮密封等級要求等。電動機與變速器集成總成結(jié)構(gòu)還能更好的發(fā)揮出電動機性能和更加完善的利用變速器內(nèi)部被動冷卻系統(tǒng)的利用率，但是其中也有劣勢存在。本文將主要針對電動機與變速器的集成總成結(jié)構(gòu)進行熱管理分析，鑒于變速器自身被動冷卻系統(tǒng)散熱效果及結(jié)構(gòu)復雜程度，將主要對電動機部件進行熱管理溫度分析研究。
展開 【邀請函】DCT變速箱設(shè)計與仿真分析公開培訓
雙離合變速器（DCT）因為其換擋速度快、換擋平順性好、扭矩損失小、燃油消耗低等優(yōu)點，一直被廣泛應用于不同動力總成架構(gòu)中。作為動力總成的關(guān)鍵組成部分，在產(chǎn)品開發(fā)過程中準確地評估DCT的可靠性和NVH性能這一環(huán)節(jié)必不可少。
為滿足客戶的開發(fā)需求，AVL先進模擬技術(shù)部推出了針對DCT可靠性和NVH分析的解決方案，我們將于2023年8月22至23日在上海線下進行DCT變速箱設(shè)計與仿真分析公開培訓，培訓主要介紹KISSsoft和AVL EXCITE? M軟件在DCT可靠性和NVH分析上的應用，誠邀您的參加！
培訓地點：線下培訓，上海浦東
培訓時間：2023年8月22-23日 9:30-17:30
*具體培訓地點會在培訓開始前以郵件方式告知參會人員。
收費標準：1500元/人/天（食宿自理）
報名方式：名額有限，先到先得。請點擊此處鏈接填寫報名回執(zhí)，以便獲取正式開課通知。
聯(lián)系我們：E-mail: ast.china@avl.com
展開 
變速箱外殼壓鑄工藝的內(nèi)澆口設(shè)計
上方影片為汽車工業(yè)的飛輪或變速箱外殼的仿真，可顯示高壓壓鑄過程中高速噴射鋁合金的流況與速度，這是模具設(shè)計中階段評估內(nèi)澆口好壞的一種方式，影片中顯示五個內(nèi)澆口的流況結(jié)果，以80毫秒的時間完成充填。
本文應用CFD軟件FLOW-3D CAST，影片中的左側(cè)仿真（案例1）顯示了內(nèi)澆口的流況是在分型面下方朝上進料，而右側(cè)模擬（案例2）則顯示了在同一位置內(nèi)澆口成45度角的進料。這個結(jié)果比較可幫助設(shè)計者更可視化的觀測流體流向及湍流程度，可看出熔體如何從不同的內(nèi)澆口位置和方向流入模腔。
下方圖片是顯示填充結(jié)束時兩種澆口設(shè)計的卷氣結(jié)果：
案例1 卷氣結(jié)果
案例2 卷氣結(jié)果
雖然這兩種內(nèi)澆口設(shè)計都還不是最完美情況，但重點在于了解與設(shè)計的相關(guān)性以及結(jié)果的判讀，來修改并完成進一步的設(shè)計工作。不同的內(nèi)澆口設(shè)計會導致鑄件內(nèi)的含氣量及區(qū)域不同。這可以歸咎于熔體從內(nèi)澆口進入的動量，導致湍流場或是熔體前沿包入氣體。更要注意的是在將來的設(shè)計中，高含氣量區(qū)域是否以消除來改善鑄件質(zhì)量。
下方影片是兩個案例的完整填充動畫，控制了影片輸出頻率可清楚表示填充各階段的區(qū)域，有助于了解熔體前沿的進料方向、速度、氣蝕引起的模具腐蝕、以及澆口配置可能導致的潛在問題。
案例1 完整填充動畫
案例2 完整填充動畫
依據(jù)最佳模具設(shè)計的步驟，此初步分析進料方向，所以會忽略流道、模腔中的真空度、壓室模擬或渣包，這些設(shè)計通常在之后合并到更完整的模型中。
展開 【原理圖解】純電車型減速器和混動車型變速器
純電車型減速器
減速器結(jié)構(gòu)與原理
寶馬 i3 的變速器由寶馬集團自行研發(fā), 變速器的生產(chǎn)也由寶馬 Dingolfing 工廠相關(guān)部門負責。
變速器總傳動比為 9. 7 ∶ 1, 因此變速器輸入端的轉(zhuǎn)速是變速器輸出端的 9. 7 倍。該傳動比通過兩個圓柱齒輪對來實現(xiàn), 因此在變速器內(nèi)輸入軸旁還有一個中間軸。變速器輸出端處的圓柱齒輪與差速器殼體固定連接在一起并驅(qū)動差速器。變速器內(nèi)部齒輪結(jié)構(gòu)如圖 3-72 所示。差速器將轉(zhuǎn)矩分配給兩個輸出端并在兩個輸出端之間進行轉(zhuǎn)速補償。
圖 3-73 所示的結(jié)構(gòu)示意圖以簡化形式展示了變速器內(nèi)的轉(zhuǎn)矩傳輸情況。
特斯拉驅(qū)動單元設(shè)有—個單速齒輪減速齒輪箱, 位于電機和變頻器之間, 如圖 3-74 所示。變速器通過兩個相等長度的驅(qū)動軸與后輪連接, 采用雙級減速和三軸副軸結(jié)構(gòu)。鑄鋁變速器外殼配有齒輪箱、變頻器透氣孔、 注油和排水塞。
檔位選擇器和變速器之間沒有機械連接。變速器齒輪組是常嚙合的。變速器沒有機械空檔或倒檔,沒有停車棘爪。反向驅(qū)動由反轉(zhuǎn)電機轉(zhuǎn)矩的極性來實現(xiàn), 空檔則通過電機斷電來實現(xiàn)。
減速器拆裝與檢測
以北汽新能源 EU5 車型為例, 該車減速器總成拆裝步驟如下。
1) 拆卸前熟知新能源汽車高壓安全操作規(guī)范。
2) 拆卸蓄電池托盤。
3) 拆卸電動真空泵總成。
4) 拆卸兩側(cè)半軸總成。
5) 拆卸電機前部擋板。
6) 將動力總成舉升裝置置于動力總成下部, 如圖 3-75 所示。
7) 拆卸后懸置與減速器固定螺栓 A 與螺栓 B, 如圖 3-76 所示。
展開 【汽車變速器知識】
由于取消了齒輪傳動，因此其傳動比可以隨意變化，變速更加平順，沒有換擋的突跳感。
AMT和液力自動變速器(AT)一樣是有級自動變速器。它在普通手動變速器的基礎(chǔ)上，通過加裝微電腦控制的電動裝置，取代原來由人工操作完成的離合器的分離、接合及變速器的選擋、換擋動作，實現(xiàn)自動換擋。
DSG變速箱與傳統(tǒng)自動變速箱有著明顯的區(qū)別，DSG從一開始就沒有采用液壓式扭矩變換器。這款變速器不是在傳統(tǒng)概念的自動變速器基礎(chǔ)上生產(chǎn)出來的，設(shè)計DSG的工程師們走了一條具有革新性的全新技術(shù)之路，巧妙地把手動變速器的靈活性和傳統(tǒng)自動變速器的方便性結(jié)合在一起。
結(jié)構(gòu)組成
簡單式
由殼體、傳動部分和操縱部分組成。
(1)殼體:殼體是基礎(chǔ)件，用以安裝支承變速器全部零件及存放潤滑油。其上有安裝軸承的精確鏜孔。變速器承受變載荷，所以殼體應有足夠的剛度，內(nèi)壁有加強，形狀復雜，多為鑄件(材料為灰鑄鐵，常用HT200)。
為便于安裝，傳動部分和操縱部分常做成剖分式，箱蓋與殼體用螺栓聯(lián)接并可靠定位。殼體上有加油、放油口，油面檢查尺口，還應考慮散熱。
(2)傳動部分:是指齒輪、軸、軸承等傳動件。軸的幾何尺寸通過強度、剛度計算確定。因主要決定于剛度，而碳鋼與合金鋼彈性模量近乎相等，所以一般用碳鋼(常用45鋼)。只有齒輪與軸制成一體或軸載荷嚴重才用合金鋼。軸與齒輪多為花鍵聯(lián)接(對中性好，能可靠傳遞動力，擠壓應力小等)。軸的花鍵部分和放軸承處經(jīng)表面淬火處理。軸多用滾動軸承支承，潤滑簡單，效率高、徑向間隙小，軸向定位應可靠。潤滑方式多用飛濺(υ>25m/s，只要粘度適宜可甩到壁上)。
(3)操縱部分:主要零件位于變速器蓋內(nèi)。
組成式一
簡單式變速器有效率高、構(gòu)造簡單使用方便鈞優(yōu)點礦但檔數(shù)少，i變化范圍小(牽引力、速度范圍小)，只宜在檔數(shù)不多的某些車工采用。
展開 汽車變速箱間隔襯套精密鍛造模具設(shè)計及坯料尺寸優(yōu)化
精密鍛造成形具有生產(chǎn)效率高、成形精度高、綜合力學性能好等優(yōu)點，是目前汽車變速箱間隔襯套的主要成形工藝。結(jié)合零件特點設(shè)計了間隔襯套精密鍛造及切邊模具，采用有限元分析方法對間隔襯套鍛造成形過程、毛坯尺寸優(yōu)化以及進行沖連皮過程進行了分析。
間隔襯套是汽車變速箱的主要零件之一，在汽車運行過程中承受較高的齒輪高速摩擦力和軸向應力，間隔襯套作為汽車變速器主要零部件需求很大，生產(chǎn)工藝有鑄造、鍛造和粉末冶金等，相比于其他生產(chǎn)工藝，精密鍛造成形工藝生產(chǎn)的間隔襯套以力學性能優(yōu)、體積小等優(yōu)點，占據(jù)著間隔襯套總產(chǎn)量的70%左右，因此鍛造成形是間隔襯套的主要成形工藝。
延長鍛造模具壽命、提高材料利用率、實現(xiàn)自動化生產(chǎn)是提高鍛造間隔襯套市場競爭力的關(guān)鍵問題所在。鍛造過程數(shù)值模擬分析技術(shù)可以對包括零件加熱、鍛造、切邊以及校正等精密鍛造全過程進行有限元分析，是提高汽車零件精密鍛造效率的重要手段。本文以某型號間隔襯套為分析對象，采用數(shù)值模擬分析方法對間隔襯套成形以及切邊全鍛造過程開展分析，為車用零件精密鍛造成形工藝優(yōu)化探索出一種實用的設(shè)計方法。
工藝方案及模具設(shè)計確定
某新型汽車變速器間隔襯套高25mm，外直徑為
φ65mm、內(nèi)圓直徑為
φ39.8mm，材料為45
#鋼。根據(jù)間隔襯套零件特點設(shè)計間隔襯套鍛件如圖1(a)所示。分模面設(shè)置在零件最大輪廓處，單面機械加工余量2mm，外斜度用2°、內(nèi)斜度用3°；圓角半徑R 為3mm、外圓角半徑r 為1.5mm；間隔襯套的連皮類型為斜底連皮，厚度為4mm，內(nèi)腔最大深度為42mm。根據(jù)上部分模特點，未設(shè)計飛邊槽結(jié)構(gòu)，鍛造模具設(shè)計如圖1(b)所示。
圖1 鍛件及模具示意圖
有限元模型建立及參數(shù)設(shè)置
間隔襯套鍛造成形以及沖孔過程模擬用有限元模型如圖2 所示。
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