基于ansys的主减壳体分析

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1、目录1绪论11.1课题研究背景11.2国内外汽车研究现状与发展趋势11.2.1国外汽车的发展11.2.2国内汽车的发展21.3本论文研究的主要内容与技术方案31.4驱动桥的结构组成31.4.1功用31.4.2组成31.4.3驱动桥的类型51.5主减速器71.5.1功用71.5.2类型71.5.3主减速器的构造与工作原理71.6驱动桥壳91.6.1功用91.6.2分类91.7金杯SY6474的相关基本参数101.8有限元法基本原理111.8.1有限元法基本思想111.8.2有限元分析问题的基本步骤111.8.3有限元

2、网格划分方法与基本原理121.8.4有限元法的优点151.9计算机软件的选择151.9.1ANSYS软件简介151.9.2PRO/E软件简介162汽车主减速器壳的建模182.1主减速器壳的结构特点182.2利用PRO/E实现主减速器壳的三维建模182.2.1生成底部造型182.2.2生成顶部造型192.2.3处理内部细节212.2.4完成主减速器壳的三维造型222.3PRO/E文件导入ANSYS233汽车主减速器壳的静力分析253.1结构静力学分析概述253.2主减速器壳的静力分析253.2.1模型参数253.2.

3、2网格划分253.2.3约束和载荷283.2.4主减速器壳静力分析结果评价294主减速器壳的模态分析354.1模态分析的概述354.2主减速器壳的模态分析354.2.1模型参数354.2.2网格划分354.2.3约束364.2.4汽车主减速器壳的模态分析结果评价374.3改进方案405结论44谢辞45参考文献46外文资料481绪论1.1课题研究背景自从世界上诞生第一辆汽车以来，经过一百多年的发展，汽车已经成为人类文明史上科技进步的一大标志。改革开放以来，特别是近几年我国汽车工业发展势头强劲。目前已经成为世界第三大汽

4、车生产国和汽车消费国，尽管如此，与国际汽车产业先进水平相比，中国汽车产业所具备的竞争力尚不够全面，中国汽车产业与世界汽车强国在若干指标上有较大差距。随着入世以后各种保护性措施的取消，中国汽车产业会面临严峻的考验和挑战。中国要成为真正的世界汽车强国关键是要充分发挥制造业和汽车工业的规模优势；努力增强产品自主开发能力和技术创新能力；形成自己的技术特色和车型特色。主减速器（或叫主传动）是汽车驱动桥的重要组成部分，主要由主动螺旋伞齿轮组件、主减速器壳体（也有的叫托架）组件、差速器组件和从动螺旋伞齿轮组件等零部件组成，其主要

5、功能是降低传动系的转速、增大传动系的转矩并改变转矩的方向，把纵置发动机的转矩传递到横置的两根驱动桥的半轴上。其中，主减速器壳体组件为汽车底盘重要零件之一，主要对差速器组件及主、从动螺旋伞齿轮组件起定位和支承作用。在汽车行驶的过程当中，主减速器壳主要承受轴承传递的径向和轴向力，是一个结构和受力复杂的组件。它不仅要求有足够的强度和刚度，而且壳体的结构特性对汽车的安全性影响很大。日本、欧洲等发达国家在汽车主减速器壳的开发中普遍采用有限元分析、虚拟实验、动态测试等现代设计分析技术，设计制造的汽车在性能稳定性、可靠性方面有明

6、显优势。而我国主减速器壳的开发技术还是个空白，各个汽车企业只有仿造和局部修改，不具备开发能力和手段。对主减速器壳的结构有限元分析、动态模拟仿真、动态测试都没有开展，对壳体的强度、刚度和振动特征心中无数，凭经验和感觉进行模仿修改设计，与国际水平差距很大。主减速器壳的疲劳受损和磨损成为长期困扰我国汽车制造业产品质量的瓶颈。壳体受损主要是受传动系的振动，行驶过程中路面激励产生的振动等多种因素综合影响形成，这就需要对壳体进行理论分析，实验研究及路试在线测试。日本汽车工业也经历过从仿制到自主开发创新的过程，而成为当今世界汽车

7、高技术的代表，我国汽车工业现处于后仿之阶段，必须尽快走向自主开发创新，通过汽车企业与高校、科研院所的紧密结合，建立多层次的产品开发体系和高水平的汽车共性技术研究、实验、开发平台。这不仅是世界汽车技术先进国家的成功经验，也是我国汽车工业走向自主创新开发的必由之路。1.2国内外汽车研究现状与发展趋势1.2.1国外汽车的发展汽车是数量最多、最普及、活动范围最广泛、运输量最大的现代化交通工具。没有哪种机械产品像汽车那样对社会产生如此广泛而深远的影响。汽车虽然诞生在欧洲，但从20世纪初至70年代数10年间，美国汽车工业一直遥

8、遥领先。日本汽车工业在60、70年代迅猛发展，后来者后上，先后超过意、英、法、德等老牌汽车工业国，并曾于1980-1993年期间超过美国而跃居世界第一位。在国际汽车市场上，各生产厂家都面临巨大的竞争压力。用户对质量、舒适度和安全性都提出了高标准的要求。这实际上就是要求设计的汽车恰如其分地适合不同的用途，并以有竞争性的成本和速度制造出来。只有这样，一个汽车厂才