ABAQUS汽车变速器换挡机构传动系统设计+三维建模(12)
图14 工况三换挡杆向右推动时杆受力分布图（变形系数50倍）
其他部件应力分布
盖板最大Von Mises 应力为137MPa,该件最大屈服强度为245MPa。
轴套最大应力为35MPa,屈服强度为70MPa。
4.4.4 工况四：换挡杆向左推动时 Y 250N
壳体的应力分布
壳体最大Von Mises 应力最大值为78MPa，在螺栓孔约束处。
图15 工况四换挡杆向左移动时最大Von Mises应力（变形系数50倍）
压铸铝位移最大位移2mm
其余零部件应力分布情况
盖板最大应力为124MPa，该件最大屈服强度为245MPa。
PA66 大球 最大Von Mises 应力为68MPa，其屈服强度75MPa。
球套最大应力为29MPa。其屈服强度为70MPa。
选档轴最大Von Mises 应力为129MPa，其屈服强度为135MPa。
4.5 校核计算
4.5.1 材料力学理论校核计算
弯曲正应力理论计算公式
式中： 发生于弯矩最大的截面处的最大正应力
惯性钜
截面半径
力到截面处的弯矩
4.5.2 传动部件受力校核
对换挡机构完成有限元建模之后, 送入求解器计算。经过有限元分析软件的分析, 得到换挡机构的应力分布图如下。图中颜色越深的区域代表应力越大,通过有限元分析得到的应力云图可以看出。
校核结论：强度性能基本满足，本文所采用的设计方法及设计结果是可行的有效的,可以在满足强度要求的情况下进行轻量化处理。
各部件许用应力如下
零件名称 许用应力/MPa
大球 70
壳体 100
盖板 120
换挡杆 500
前端根部出现18MPa的最大VonMlses应力
其前端应力分布在14-25MPa之间，应力分布状况基本一致。
各传动部件受力如图
5 总结
本文主要依据变速器换挡机构的相关数据以及上级设计输入文件完成换挡机构
设计，运用有限元法研究换挡机构在不同工况下的应力分布，对各传动部件进行强度校核，提出了可行的强度优化的方法。
本文的主要工作和取得的成果如下：
概述了课题研究背景及设计思路，课题的主要任务设计及优化换挡机构，并对其传动系统进行设计,使满足强度要求并符合相应国家要求。
介绍了课题中主要应用的CATIA软件的三文建模功能、有限元分析理论及大型有限元分析软件ABAQUS的功能、特点，为换挡机构整体设计及其校核奠定了基础。采
用有限元法，根据受力情况，对换挡机构整体进行强度分析，获得不同工况下整体的最大应力、最大结构总变形。分析各部件的应力分布，校核各传动部件的强度。
分析了换挡机构的不同载荷下的受力情况，得出载荷分析和强度优化的必要性。
对换挡机构传动部件进行了阐述，并分析了各自的情况；并得出了各自的强度校
核情况，为以后有限元分析结果的验证奠定了基础。提出强度优化方案，改进布置，增加强度，减少应力集中。