汽車變速器是汽車動力和傳動系統(tǒng)的重要組成部分,是實現(xiàn)變速和動力傳遞的關(guān)鍵部件,而差速器作為變速器中的重要部件,其錐齒輪的強度性能直接影響了變速器的壽命。因此,差速器錐齒輪在嚙合過程中的應(yīng)力分布情況研究,對了解變速器的性能具有很重要的意義。
隨著現(xiàn)代計算機技術(shù)的發(fā)展以及國內(nèi) CAE 技術(shù)的普及,對于齒輪的齒根應(yīng)力及傳動過程中的接觸應(yīng)力等復(fù)雜問題,很多工程人員都是采用有限元法(Finite Element Method, FEM)來分析求解。Radioss 求解器作為精確可靠的多學(xué)科求解器,其強大的計算分析功能可以為企業(yè)提供產(chǎn)品在實際使用過程中的模擬仿真,并與傳統(tǒng)理論計算進行比較,為齒輪的優(yōu)化設(shè)計提供依據(jù)。
本文從某汽車差速器齒輪的實際問題出發(fā),在三維軟件 NX_UG 中建立幾何模型,再利用 HyperWorks 軟件建立有限元模型,并通過 Radioss 求解器對其進行求解。
二、對稱式錐齒輪差速器中的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速分配
差速器是能使同一驅(qū)動橋的左右車輪或兩驅(qū)動橋之間以不同角速度旋轉(zhuǎn),并傳遞轉(zhuǎn)矩的機構(gòu)。目前,汽車上廣泛應(yīng)用的是對稱式錐齒輪差速器。
差速器轉(zhuǎn)矩分配
對稱式錐齒輪差速器結(jié)構(gòu)示意圖如圖 1 所示。

以公司某差速器為例,其行星齒輪和半軸齒輪的主要參數(shù)如表1所示。

為驗證差速器的可靠性,直行和轉(zhuǎn)彎兩種工況均按一檔最大扭矩計算。此時傳遞到差速器的轉(zhuǎn)矩