基于CAE分析的某汽车变速器齿轮轴的设计与优化.docx

摘要：现代的汽车由于发动机转速越来越高，转矩变大，使齿轮轴的受力变得更加复杂，并且齿轮轴的受力直接影响变速器的使用性能和寿命。采用原有的数学计算的方法很难对零件进行校正而CAE技术的发展为理论计算提供基础。选择一款电动汽车设计了它的变速器系统，计算相关参数，建立相关零件三维模型，选择变速器齿轮轴对其进行有限元分析，根据它的受力和形变情况对该变速器齿轮轴进行优化。使得变速器相关零件的强度和使用寿命得到提高，为以后的研究提供参考。把CAE分析计算应用到整车的开发设计中，不仅可以提升研发效率，减少因计算而产生的误差，节省开发费用，还可以改善变速器的实用性，为汽车行业提供新的发展方向。

关键词：CAE分析；变速器；齿轮轴

目录

摘要

ABSTRACT

第一章    绪论-1

1.1研究的背景与意义-1

1.2  国内外研究现状-1

1.3  研究项目的主要目标-1

第二章    车辆参数和电机的选择-3

2.1  车辆的参数-3

2.2电机的选择和动力匹配-3

2.3  驱动电机的选择-4

第三章    变速器的设计-5

3.1  传动方式和挡数-5

3.2  选择各挡传动比-5

3.3  计算中心距-6

3.4  齿轮的设计-6

3.4.1  齿轮基本参数的确定-6

3.4.2  齿轮强度校核-7

3.5  齿轮轴的计算-9

第四章    三维建模-11

4.1  输入轴的三维模型-11

4.2  输出轴的三维模型-14

第五章   齿轮轴的有限元分析-17

5.1  齿轮轴的受力分析-17

5.2  CAE分析输入轴-17

5.2.1  应用材料-18

5.2.2  分析的类型-18

5.2.3  定义三维特性-18

5.2.4  施加限制-19

5.2.5  载荷的施加-20

5.2.6  网格化-21

5.2.7  分析结果-22

5.3  CAE分析输出轴-23

5.3.2  分析的类型-23

5.3.3  定义三维特性-23

5.3.4  约束的施加-24

5.3.5  载荷的施加-24

5.3.6  网格化-25

5．3.7  分析-26

第六章    对输出轴进行优化-28

6.1  优化结构-28

6.2  优化材料-28

6.3经济性分析-29

结束语-30

致  谢-31

参考文献-32

附录A-33