基于瞬态冲击的汽车前照灯调光电机优化设计

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1、·机械制造-冯洋，等·基于瞬态冲击的汽车前照灯调光电机优化设计基于瞬态冲击的汽车前照灯调光电机优化设计冯洋，李庆忠，裴罗特，钱善华(1．江南大学机械工程学院，江苏无锡214122；2．艾默林汽车活动照明组件(无锡)有限公司，江苏无锡214000)摘要：以汽车前照灯调光电机为研究对象，通过ANSYSWorkbench软件建立有限元模型．．对调光电机部件进行非线性接触设置，采用完全法对其进行瞬态冲击分析．并对主要部件球头杆进行优化设计。计算结果表明，该方法有效、可行，优化后模型的主要部件球头杆的应力降低了24．75％

2、。提高了调光电机球头杆的机械强度、关键词：汽车；照明；调光电机：瞬态冲击：非线性：优化设计中图分类号：0347．3；TP391．9文献标志码：B文章编号：1671—5276(2015)02—0082—04OptimizationDesignofLevelerofHeadlampBasedonTransientShockFENGYang。，LIQing—zhong，PEILuo—te，QIANShan—hua(1．SchoolofMechanicalEngineering，JiangnanUniversity，Wu

3、xi214122，China；2．AMLAutomotiveActiveModulesLighting(Wuxi)Co．，Ltd．，Wuxi214000，China)Abstract：FiniteelementmodelofleveleroffrontheadlampisestablishedinANSYSWorkbenchThenonlinearcontactbetweencomponentsoflevelerisset，transientshockissimulatedviafulmethodandthema

4、incomponentsareoptimized．Theresultverifiestheeffectivenessandfeasibilityofthismethodandshowsthatthestressofoptimizedshaftisreducedby24．75％andthestrengthofthelevelerisimproved．Keywords：outomlbile；lighting；leveler；transientshock；nonlinear；optimizationdesign载荷边界

5、条件，根据实际情况为调光电机添加了约束边0引言界．设置调光电机部件之间的非线性接触．对其进行了基于瞬态动力学的多目标多尺寸的优化设计。汽车前照灯被国家列为汽车的安全部件之一．而调光电机作为汽车前照灯的一部分，是前照灯满足照明要求，1建立调光电机三维实体模型确保夜间车辆行驶安全的重要部件之一。根据强制性标准GB4785—2007~汽车及挂车外部照明和光信号装置的利用CATIA软件，埘凋光电机组件按照文际尺寸进安装规定》的要求，近光前照灯必须安装调光装置，并明行=三维实体参数化建模。调光电机南外壳、电动机、二阶确了调

6、光电机在灯具上必须强制安装l】。齿轮、大齿轮、球头杆、PCB板等部件组成。在车辆行驶过LI前，周内对汽车前照灯系统的结构静动态特性研究程和产品运输过程中．调光电机内电动机、二阶齿轮、PCB较少，罔外对汽车前照灯系统静动态特性有所研究。板等部件对球头杆的受力影响较小，为提高计算效率，将Schrader对前照灯外壳的振动试验进行了仿真研究，提以这些部件省略．调光电机■维实体模型如图l所示。出了对大灯外壳单个部件应力的动态分析方法。Yeon1]】等对随向转动前照灯的连接耦合部件的动态特性进行了仿真研究，研究表明建立前照

7、灯的柔性模型可以模型出非线性连接部件的振动疲劳寿命，但是对前照灯系统内调光电机结构的动态特性及优化设计研究较少。调光电机通过球头卡扣与近光反光镜连接，在车辆行驶过程和产品运2输过程中受到来自路面不平度的激励时，受到瞬态冲击3力．有可能导致调光电机传动部件球头杆的断裂，因此增加调光电机的球头杆强度尤为重要。实际汽车部件的动力学系统多数属于非线性系统l4]，要考虑零件之间的非线性接触，才能准确的求解H{1一外壳：2一大齿轮：3一球头杆大变形条件下零件在装配体中的受力。本文建立了凋光图1调光电机实体模型电机的有限元模型

8、．以球头杆的实际所受瞬态冲击力作为作者简介：冯洋(1990一)．男，江苏盐城人，硕士研究生，研究方向：机械动力学及机械优化设t。·82·http：／／ZZHD．chinajourna1．net．cnE-mail：ZZHD@chainajourna1．net．ell《机械制造与自动化》·机械制造·冯洋，等·基于瞬态冲击的汽车前照灯调光电机优化设计从表2可以看出，优化后的外壳