[發(fā)明專利]變速箱壓板軸承強(qiáng)度校核方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210761477.6
• 申請(qǐng)日: 2022-06-29
• 公開（公告）號(hào): CN115130242A
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 童學(xué)根
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 人本股份有限公司;上海人本集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): G06F30/17
• 分類號(hào): G06F30/17;G06F30/23;G01M13/04;G06F119/14
• 代理公司: 溫州甌越專利代理有限公司 33211
• 代理人: 李祎帆

本發(fā)明公開了一種變速箱壓板軸承強(qiáng)度校核方法，包括以下步驟：（1）利用三維繪圖軟件構(gòu)建變速箱壓板軸承及其載荷傳遞路徑的三維模型并形成裝配體，建立有限元模型，與所述載荷傳遞路徑相關(guān)聯(lián)的部件包括外圈、壓板、變速箱殼體、螺栓、螺母；（2）利用有限元前處理軟件對(duì)構(gòu)建的三維數(shù)模進(jìn)行網(wǎng)格劃分，得到網(wǎng)格模型，并定義所述部件的材料參數(shù)；（3）將所述網(wǎng)格模型導(dǎo)入到有限元分析軟件中，并按照關(guān)聯(lián)部件之間的實(shí)際接觸關(guān)系定義接觸副，施加載荷和邊界條件；（4）根據(jù)所述變速箱軸承壓板有限元模型計(jì)算壓板的靜強(qiáng)度、外圈溝槽的靜強(qiáng)度及壓板與變速箱殼體的軸向間隙。本發(fā)明能夠在研發(fā)設(shè)計(jì)之初評(píng)估變速箱壓板軸承的強(qiáng)度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種變速箱壓板軸承強(qiáng)度校核方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有變速箱壓板軸承一般包括有外圈、內(nèi)圈、壓板、變速箱殼體、螺栓、螺母，外圈的外圓周面開設(shè)有溝槽，外圈和內(nèi)圈嵌設(shè)在變速箱殼體的凹槽中，壓板和變速箱殼體之間通過螺栓、螺母固定，壓板壓緊接觸在外圈溝槽的端面上。現(xiàn)有變速箱壓板軸承在使用過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)因軸承單元在搬運(yùn)過程中或受到一定振動(dòng)工況下出現(xiàn)壓板與軸承脫落現(xiàn)象，以及壓板軸承單元在工作中受到較大沖擊載荷條件下,外圈由于溝槽出現(xiàn)應(yīng)力集中導(dǎo)致外圈破碎造成產(chǎn)品提前失效的問題。目前，針對(duì)變速箱軸承壓板強(qiáng)度的校核主要是通過試驗(yàn)的方式進(jìn)行，這樣效率較低，而且不能在設(shè)計(jì)初期就能夠預(yù)判，浪費(fèi)大量時(shí)間和精力。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種能夠在變速箱壓板軸承開發(fā)初期實(shí)現(xiàn)對(duì)變速箱壓板軸承強(qiáng)度進(jìn)行校核的方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了變速箱壓板軸承強(qiáng)度校核方法，

包括以下步驟：

（1）利用三維繪圖軟件構(gòu)建變速箱壓板軸承及其載荷傳遞路徑的三維模型并形成裝配體，建立有限元模型，與所述載荷傳遞路徑相關(guān)聯(lián)的部件包括外圈、壓板、變速箱殼體、螺栓、螺母；

（2）利用有限元前處理軟件對(duì)構(gòu)建的三維數(shù)模進(jìn)行網(wǎng)格劃分，得到網(wǎng)格模型，并定義所述部件的材料參數(shù)；

（3）將所述網(wǎng)格模型導(dǎo)入到有限元分析軟件中，并按照關(guān)聯(lián)部件之間的實(shí)際接觸關(guān)系定義接觸副，施加載荷和邊界條件；

（4）根據(jù)所述變速箱軸承壓板有限元模型計(jì)算壓板的靜強(qiáng)度、外圈溝槽的靜強(qiáng)度及壓板與變速箱殼體的軸向間隙。

進(jìn)一步地，所述步驟（1）中所形成的裝配體中，壓板與變速箱殼體之間具有間隙，壓板端面與外圈溝槽的端面之間配合安裝，外圈與變速箱殼體底面之間為直接接觸。

進(jìn)一步地，所述部件的材料參數(shù)包括彈性模量、泊松比。

進(jìn)一步地，步驟（3）中，所述“按照關(guān)聯(lián)部件之間的實(shí)際接觸關(guān)系定義接觸副”具體包括：外圈與變速箱殼體之間、外圈與壓板之間采用的接觸類型為摩擦副，螺栓與螺母之間采用綁定約束、螺栓與壓板之間采用綁定約束。

進(jìn)一步地，步驟（3）中，所述“施加載荷和邊界條件”具體包括：對(duì)變速箱殼體施加全約束，載荷分三步施加，第一步僅施加螺栓的預(yù)緊力，第二步為同時(shí)施加沿壓板方向的軸向力及螺栓預(yù)緊力，第三步為卸載軸向力。

進(jìn)一步地，步驟（4）中，所述“根據(jù)所述變速箱軸承壓板有限元模型計(jì)算壓板的靜強(qiáng)度”具體包括：計(jì)算壓板的主應(yīng)力和主應(yīng)變，觀察壓板螺栓孔沖壓后圓角部位的應(yīng)力情況。

進(jìn)一步地，步驟（4）中，所述“根據(jù)所述變速箱軸承壓板有限元模型計(jì)算外圈溝槽的靜強(qiáng)度”具體包括：計(jì)算外圈溝槽區(qū)域的主應(yīng)力大小。

進(jìn)一步地，步驟（4）中，所述“根據(jù)所述變速箱軸承壓板有限元模型計(jì)算壓板與變速箱殼體的軸向間隙”具體包括：計(jì)算在軸向力加載情況下外圈與變速箱殼體之間是否保持接觸。