为了给开发新机型提供参考，对某变速器壳体进行有限元分析，根据计算结果分析变速器壳

体的静强度是否满足设计要求。

 

模型建立及边界条件加载

建立模型

变速器壳体有限元模型如图 1 所示，该计算模型采用二阶 10 节点四面体单元，，各部件节点与单元数如表 1。

 

 

图 1 变速器壳体有限元模型

 

表 1 各部件节点与单元数

 

 

边界条件

1、位移边界条件

全约束边界条件：在液扭壳与发动机接触面上施加全约束边界条件，连接壳体与整车的悬置

施加全约束边界条件，其中只考虑变速器壳体和液扭壳上的刚性悬置。

接触：后盖与变速器壳体做 TIE 约束，变速器壳体与液扭壳做 TIE 约束。

 

 

 

 

图 2 各轴承座受力情况

 

2、力边界条件

壳体承受的主要载荷是各轴作用在轴承座的力，计算得到各轴承座受力情况，如图 2 所示。其中 1 轴为与发动机输出端相连的轴。

 

径向力以集中力方式加载，加在力作用方向的半圆内。以后盖加载径向力为例，如图 3 所示。

 

 

图 3 径向力加载方式

 

轴向力以分布力形式加载，加在止推轴承作用的接触面上，如图 4。

 

 

图 4 轴向力加载方式

 

计算结果分析

后盖应力云图

图 5 为计算得到的变速器后端盖的应力云图，其中最大应力值为 111.4MPa。

 

 

 

 

图 5 后盖应力云图

 

变速器壳应力云图

图 6 为计算得到的变速器壳的应力云图，其中最大应力值为 73.34MPa。

 

 

 

图 6 变速器壳应力云图

 

液扭壳应力云图

图 7 为计算得到的液扭壳的应力云图，其中最大应力值为 94.84MPa。

 

 

 

图 7 液扭壳应力云图

 

总结

 经有限元分析，得出以下结果，提供给设计部门。

 1、变速器后盖最大应力值为 111.4MPa；

 2、变速器壳最大应力值为 73.34MPa；

 3、液扭壳最大应力值为 94.84MPa。

 

资料来源：达索官方