柠条收割机变速箱壳体有限元分析

为了优化柠条收割机中间变速箱壳体的结构参数,提高其结构强度和刚度,保证壳体不被破坏,采用ANSYS软件对其进行了有限元分析。根据壳体的结构和受力特点,建立了有限元模型,分别给出了在静止和工作工况下的载荷和边界约束条件,选用Solid 95实体单元进行分析和计算,得到了不同工况下结构的位移和应力变化规律,结构危险点的最大应力和应变分别为24．9MPa和0．129mm。结果表明,变速箱壳体结构能够满足强度和刚度的要求,有优化的空间。因此,利用ANSYS 有限元软件对变速箱壳体进行静力学分析,可作为今后壳体结构设计和改进和一种可行方法。     

某轻型变速箱箱体轻量化设计

由于变速箱工作环境复杂恶劣,设计时一般取一个较大的安全系数,所以会造成箱体质量过大的问题,严重浪费生产资源,也影响了整车的经济性能,因此箱体轻量化设计显得尤为重要。首先,采用理论分析对该变速箱进行受力计算,得到变速箱在启动工况下各轴承的支反力;其次,运用Optistruct软件对变速箱箱体进行静力学分析,得到启动工况下的强度与刚度;最后,根据静力学研究结论,对整体结构进行拓扑优化设计。仿真结果显示,经过优化后的箱体质量降低10.63%,同时箱体的强度和刚度也满足使用要求,从而完成了箱体的轻量化设计。     

圆捆机齿轮箱有限元分析

阐述了圆草捆打捆机的基本结构及工作原理,对其关键部件齿轮箱的壳体进行了力学分析,利用SolidWorks Simulation软件对齿轮箱壳体进行有限元分析,获得了壳体的应力和安全系数分析图。分析结果表明:最大受力点在上安装面的加强筋根部,最大受力为2.54×108 N,受力最大点的安全系数为1.22。齿轮箱壳体安全系数不宜过小,应在3~5范围内选取,因此应加强上侧加强筋,或选用抗拉强度更高的材料。确定了可以进行轻简化设计的壳体部分,既优化了齿轮箱结构又使其满足齿轮传递功率要求。      

基于Workbench零件曲柄臂可靠性优化分析

文章分析了目前产品轻量化设计的现状,以某曲柄臂结构为研究对象,应用有限元分析软件进行了静力学求解,并基于其静力学结果对研究对象的结构进行了拓扑优化,依据优化结果对曲柄臂进行验证,通过改变对曲柄臂加强筋的厚度静应力对比分析表明,在满足刚度和强度条件下,曲柄臂的质量减少了4.1%,同时进行疲劳验证,该研究可为曲柄臂轻量化可靠性设计提供理论指导。     

HR601驱动桥变速箱壳体结构分析

变速箱是收割机驱动桥的关键部件.在收割机运行过程中,若变速箱壳体出现开裂,将严重影响整机的正常工作.利用UG软件建立变速箱壳体三维模型,然后将其导入ANSYS软件,建立结构分析模型,并运用分布函数法施加载荷进行结构分析.通过计算,找出变速箱壳体应力分布较大区域,为产品改进设计提供了依据.     

拖拉机液压机械无级变速器箱体的轻量化设计

以一款拖拉机液压机械无级变速器箱体为研究对象,提出了基于折衷规划多目标拓扑优化方法的箱体轻量化设计方案,同时考虑固有频率和箱体刚度对箱体进行轻量化设计。基于优化结果对变速器箱体进行详细设计,通过在轴承座孔上施加加强筋,降低该区域的最大集中应力值,以达到兼顾箱体轴承座结构刚度强度和减轻箱体质量的目的。研究结果表明:优化后的变速器箱体质量为243. 4kg,较初始箱体质量418. 2kg降低了41%;优化后箱体的最大位移为0. 158 mm,较初始设计箱体的最大位移0. 219 mm降低了23%。     

基于改进NSGA-Ⅱ的大功率拖拉机变速箱箱体多目标优化

为实现大功率拖拉机变速箱箱体在强度、刚度要求下的轻量化,提出一种基于改进非支配排序遗传算法（Non-dominated sorting genetic algorithm-Ⅱ,NSGA-Ⅱ）的大功率拖拉机变速箱箱体多目标优化方法。首先,分析大功率拖拉机变速箱箱体的受力情况,提出承载式变速箱箱体的静力学仿真分析方法,利用ANSYS分析箱体的强度、刚度;然后,引入K-均值聚类算法、正态分布交叉算子（Normal distribution crossover,NDX）和差分变异搜索策略改进NSGA-Ⅱ算法,并开展算例测试,结果表明,改进NSGA-Ⅱ的解集分布均匀性和算法稳定性均优于NSGA-Ⅱ,寻优效果更好,验证了所提算法的有效性与优越性;最后,基于改进NSGA-Ⅱ算法开展变速箱箱体多目标优化,对优化后的箱体进行仿真分析验证。结果表明,优化后的箱体质量、最大变形量、最大应力分别为168.16kg、0.449mm、215MPa,优于NSGA-Ⅱ的168.16kg、0.454mm、216.12MPa,在满足强度、刚度要求的前提下达到了轻量化的目的,同时进一步验证了本文算法在解决大功率拖拉机变速箱箱体多目标优化问题中的有效性和优越性。研究可为大功率拖拉机变速箱箱体的仿真、优化过程提供方法参考。     

发动机支架结构拓扑优化设计

突破传统的零部件设计方法,将基于变密度法的连续体结构拓扑优化方法应用到发动机支架结构设计中,以结构刚度作为约束条件,重量最小化为目标函数,对三种工况载荷下的发动机支架进行了拓扑优化设计,在保证结构强度的前提下,获得优化模型中材料分布的最佳形式,结合工程实践设计出刚度高重量轻的发动机支架合理结构,避免了设计过程中的盲目性和主观性,提高了设计效率。     

变速箱壳体设计对整机噪声影响研究

本文分析了变速箱壳体设计过程中对车辆噪声影响,抑制噪声主要的方式有材料优选以及结构优化设计,得出如能充分保证变速箱壳体设计的合理性,就能对变速箱得噪声辐射进行有效的控制。     

重型拖拉机异形变速箱体柔性加工工艺浅析

通过分析大型异形变速箱壳体的结构特点,进行柔性加工工艺设计,解决了大型异形变速箱壳体的定位基准选择、夹紧变形、深孔加工等问题,用两道工序即可完成大型异形变速箱壳体6个方向的加工。加工调试的实践表明,大型异形变速箱壳体的夹紧变形不容忽视。     

某打浆机机架有限元分析及优化

为研究打浆机承载机架的可靠性,对机架进行有限元分析。通过应变电测试验,验证了有限元模型与仿真计算的可靠性;通过静力学分析,校核了机架在平稳运输状态下的强度、刚度;对机架的主要组成部件进行了多目标尺寸优化,并依据优化结果进行了改进,改进后的机架在满足强度、刚度要求的前提下减轻了8.07%,同时简化了结构,减少了焊接工序,达到了机架轻量化的目的。     

电机-减速一体化壳体有限元分析

纯电动汽车减速器壳体是支撑和保护壳体内部齿轮轴系的重要部件,有必要对减速器壳体结构进行强度校核计算。由于电机-减速一体化壳体的结构比较复杂,并且在减速器工作过程中,壳体承受的载荷也比较复杂,因此不能使用传统的理论力学计算壳体的强度。应用有限元法对壳体的强度进行计算,求解各个轴承座承受的载荷大小,建立壳体有限元模型,求解计算后得到壳体的应力及位移分布云图,并分析验证壳体是否满足强度和刚度的要求。     

基于ANSYS的液压机悬挂夹紧装置结构优化

采取结构拓扑优化与响应面法相结合的方法,对液压机悬挂夹紧装置存在的设计冗余问题进行结构尺寸优化。首先,在ANSYS软件中分析网格划分方式,得出同时满足计算精度和收敛速度的网格划分方式,并基于该网格划分方式对悬挂夹紧装置进行静力学分析及拓扑优化,得到了新的结构形式;然后,根据此结构形式设置了4个尺寸变量;最后,以悬挂夹紧装置最大等效应力最小为优化目标,通过响应面法建立了最大等效应力与各尺寸变量间的二次多项式回归方程,得到了最大等效应力最小时各尺寸变量的值,并通过ANSYS仿真对结果进行验证。结果显示,优化后悬挂夹紧装置质量减轻16.8%,最大等效应力减少21.9%,既保证了足够的强度,也完成了轻量化设计,为工程实践设计提供了参考。     

变速箱后壳体切削刚度对比分析

变速箱后壳体在切削加工时,由于加工表面的刚度分布不均匀,将造成表面加工后平面度得不到保障。为此,文章在对加工过程进行合理简化的基础上,对3种设计方案加工面的刚度进行对比分析,并提出改进设计的方法,为设计部门提供参考。本工作可为类似的结构加工刚度分析提供借鉴并具有一定的工程实践价值。     

基于有限元法的铰接车摆臂机构改进分析

利用RecurDyn对铰接车进行了动力学仿真,计算出了整车原地转向时车轮连接端的受力。在此基础上,通过三维软件SolidWorks建立了摆臂机构的模型,利用HyperWorks对该机构壳体进行OptiStruct结构有限元分析,得到其各节点的应力应变云图及变形图,发现车辆转向载荷作用下,该外壳结构能达到强度要求而不能达到刚度要求。通过对原结构进行加强与优化,使设计满足铰接车各种工况下强度、刚度要求,为车辆平稳行驶提供保障。     

白车身概念模型的扭转刚度优化方法

以扭转刚度为优化目标,运用敏感度分析和正交分析相结合的方法,进行优化设计。以梁、接头和壳体为组成部分,建立了白车身简化模型和有限元模型,并通过与详细模型的对比,验证了模型的可靠性。优化影响扭转刚度的关键因素,如梁的截面、接头刚度和壳体厚度等信息。通过分析,可以提供理想的优化方案。     

马铃薯收获机传动齿轮优化设计

以马铃薯收获机变速箱锥齿轮为研究对象进行优化设计,以体积最小为优化目标,利用MATLAB优化工具箱得到锥齿轮的结构尺寸,利用SolidWorks有限元分析工具Simulation进行应力分析,验证了优化设计结果的合理性。      

基于响应曲面分析的卷盘式喷灌机行星齿轮减速箱壳体结构优化

为了解决采用传统方法对电驱动卷盘式喷灌机行星齿轮减速箱壳体壁厚设计不合理以及实体试验成本高的问题,对壳体几何建模及静力分析,发现传统设计壳体最大形变量为0.045 738 mm,对壳体影响较小;而最大应力为2.581 4 MPa,位于第三级行星齿轮的箱壁处,且壳体应力分布明显不均匀。采用SolidWorks对减速箱壳体进行参数化建模,选取壳体结构的4个关键尺寸参数作为设计变量,基于响应曲面方法,对数据拟合度、设计变量和目标参数灵敏度、目标参数间的关系以及设计变量对目标参数的响应线和响应面进行了分析,得到壳体中部壁厚对壳体质量影响最大,机体后端壁厚对最大形变量及最大应力影响最大,经过优化,壳体的质量从138.4 kg下降到127.6 kg,减轻了7.8%,最大变形量减少11.5%,箱体所受最大应力减少19.9%。为减速箱后续研制提供了有力的参考依据,降低了开发成本。     

FSAE赛车瓦特连杆横向稳定杆设计与优化

针对FSAE赛场上普遍使用的瓦特连杆式稳定杆(又称Z-bar),根据汽车侧倾特性进行横向稳定杆的设计和优化。基于瓦特连杆横向稳定的工作原理,计算了赛车侧倾角刚度及横向稳定杆刚度,分析了瓦特连杆结构以及受力情况,进行了尺寸设计及强度校核。通过ANSYS进行结构分析优化,并建立了ADAMS动力学模型,通过动力学仿真,说明了瓦特连杆对悬架参数变化的影响。     

轻小型喷灌机桁架结构力学性能分析与优化设计

针对中心支轴式与平移式喷灌机桁架结构存在的结构笨重、用料冗余等问题,依据其单跨结构形式设计出一款轻小型喷灌机桁架结构,并对其进行力学性能分析与优化设计。首先采用有限元软件ANSYS构建喷灌机桁架结构模型,讨论桁架结构在承受自重、自重+水重、自重+水重+风荷载3种场景下的受力情况,并对其强度、刚度和稳定性进行验算。其次以整体结构质量最轻为目标,各杆件截面尺寸为设计变量,各杆件最大应力和最大位移为约束条件,利用ANSYS零阶算法对桁架结构进行尺寸优化设计,在保证桁架结构稳定可靠的前提下减少结构质量。结果表明:影响喷灌机桁架结构稳定的主要因素为风荷载;在确保结构性能前提下喷灌机桁架结构优化前后用料变化较大,桁架尺寸优化效果较为明显。探讨喷灌机桁架力学特性规律,为日后喷灌机桁架结构的优化设计提供借鉴。