双输出轴式手动变速器壳体设计与仿真分析

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1、双输出轴式手动变速器壳体设计与仿真分析摘要：本文针对双输出轴式6速手动变速器研发过程中壳体的参数设计与仿真验证进行研究。本文详细介绍了变速器壳体的设计规范和校核方法，并从变速器壳体本体、变速器内置零部件匹配两个方面对变速器壳体的设计细节和结构分析进行了研究；提出了优化方法和特殊工况的设计建议。最终全面地完成了变速器壳体开发流程中对于壳体的参数设计和结构验证。关键词：双输出轴式；变速器壳体中图分类号：S611文献标识码：ADesignSpecificationsandSimmulationAnalysisaboutTransmissionHo

2、usingofMTwithDoubleOutputChengGe、ZhuJunfang、WangWei(TechnicalCenter,GreatWallMotorCompanyLimited；MajorLab.ofVehicleSafetyIntegrationandSmartControlinHebeiProvince,Baoding071000)Abstract：Thispaperstudiestheparameterdesignandsimmulationverificationofthe6MTtransmissionhousing

3、withdoubleoutputintheR&Dprocess・Itexpandsondesignspecificationsandcheckmethod,studiestransmissionhousingdesigndetailsandstruetureanalysisfromtworespectsoftransmissionhousingbodyandinnerpartssystemmatching；Itofferssomeoptimalmethodandadviceinthedesigndetailsintheparlouswork

4、-condition.Finally,itcompletestheparameterdeginandstrueturetestofthehousinginthetransmissiondevelopmentflowverywelLKeywords：DoubleOutput；transmissionhousing.1前言受到能源危机的威胁和环保的要求，汽车工业一直在为汽车产品的轻量化做着各种努力。在要求产品使用安全性和舒适性的前提下，减轻车辆自重，提升产品的工作性能，实现轻量化设计己成为当今汽车发展的趋势。作为汽车动力总成中的核心零部件，手动

5、变速器结构复杂性和工作安全性的要求，一直是制约其发展的难点。而壳体作为手动变速器中的关键承载和支持零部件，其设计难度和设计风险非常大。一般来说，手动变速器壳体，不仅要求其具有着良好的强度、刚度，较轻的质量和优良的机加工性，和减振和散热功能。另外，考虑到车辆行驶的某些恶劣工况，壳体的失效会严重影响到行车安全。因此，壳体的设计必须得到充分的试验验证才能投入市场。本文就某双输出轴式的手动变速器壳体的开发，详细阐述了壳体总成的设计思路、步骤、技术要点，以及如何利用有限元仿真分析手段进行壳体的优化设计等内容。2壳体的设计为了保证变速器的工作可靠、耐久

6、，壳体、壳体外部附件等必须与整车机舱零部件保持精确的相对位置尺寸，另外必须为发动机的扭矩反应和车的颠簸留出余量，因此必须满足以下间隙要求，壳体与周边零件间隙要求2.1壳体材料的选择在壳体的铸造生产中，铝合金正在替代铸铁成为变速器壳体的选材金属，因此对材料的弹性模量、抗拉强度、屈服强度等参数进行选材评估，主要参数见下表所示：2.2壳体基本尺寸设计2.2.1轴承座轴承座和轴承座隔板的刚度对齿轴和轴承使用寿命、噪声和工作可靠性有很大的影响。轴承座隔板的刚度必须用加强筋来加强，一般将筋布置成三角形网格结构（如图示）。2.2.2壁厚和加强筋壳体是复杂

7、的空间结构，按其形状分析，受力状态分析,它的强度和刚度主要取决于金属的分布，因此在设计壳体时，在壳体结构的基础上，按其受力情况和刚度与强度的要求布置各种加强筋，同时按照需要也加强局部区域的壁厚，这样在壳体重量最小的条件设计上尽可能达到等强度。设计壳体壁厚时不应设计得太厚，超过临界壁厚的铸件，中心部分晶粒粗大，常出现缩孔、疏松等缺陷，导致力学性能降低。壳体的边壁厚和横隔板厚主要由铸造条件决定,一般在3nrni〜4mm范围内。由于壳体的刚度和强度主要取决于加强筋的数目、髙度和分布情况，而壁厚对总体刚度影响不大，为了加强壳体的局部刚度，防止局部地

8、方产生过大变形，在基本壁面采用较薄壁厚的同时，必须加大局部受力区域的壁厚。2.2.3螺栓孔位铝合金零件粗牙螺纹、螺钉的拧入深度、攻螺纹深度和钻孔深度要求，尺寸要求如下。2.2.4