变速箱压板轴承强度校核方法技术

本发明专利技术公开了一种变速箱压板轴承强度校核方法，包括以下步骤：（1）利用三维绘图软件构建变速箱压板轴承及其载荷传递路径的三维模型并形成装配体，建立有限元模型，与所述载荷传递路径相关联的部件包括外圈、压板、变速箱壳体、螺栓、螺母；（2）利用有限元前处理软件对构建的三维数模进行网格划分，得到网格模型，并定义所述部件的材料参数；（3）将所述网格模型导入到有限元分析软件中，并按照关联部件之间的实际接触关系定义接触副，施加载荷和边界条件；（4）根据所述变速箱轴承压板有限元模型计算压板的静强度、外圈沟槽的静强度及压板与变速箱壳体的轴向间隙。本发明专利技术能够在研发设计之初评估变速箱压板轴承的强度。之初评估变速箱压板轴承的强度。之初评估变速箱压板轴承的强度。

【技术实现步骤摘要】
变速箱压板轴承强度校核方法


[0001]本专利技术涉及一种变速箱压板轴承强度校核方法。

技术介绍

[0002]现有变速箱压板轴承一般包括有外圈、内圈、压板、变速箱壳体、螺栓、螺母，外圈的外圆周面开设有沟槽，外圈和内圈嵌设在变速箱壳体的凹槽中，压板和变速箱壳体之间通过螺栓、螺母固定，压板压紧接触在外圈沟槽的端面上。现有变速箱压板轴承在使用过程中经常会出现因轴承单元在搬运过程中或受到一定振动工况下出现压板与轴承脱落现象，以及压板轴承单元在工作中受到较大冲击载荷条件下,外圈由于沟槽出现应力集中导致外圈破碎造成产品提前失效的问题。目前，针对变速箱轴承压板强度的校核主要是通过试验的方式进行，这样效率较低，而且不能在设计初期就能够预判，浪费大量时间和精力。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种能够在变速箱压板轴承开发初期实现对变速箱压板轴承强度进行校核的方法。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了变速箱压板轴承强度校核方法，包括以下步骤：（1）利用三维绘图软件构建变速箱压板轴承及其载荷传递路径的三维模型并形成装配体，建立有限元模型，与所述载荷传递路径相关联的部件包括外圈、压板、变速箱壳体、螺栓、螺母；（2）利用有限元前处理软件对构建的三维数模进行网格划分，得到网格模型，并定义所述部件的材料参数；（3）将所述网格模型导入到有限元分析软件中，并按照关联部件之间的实际接触关系定义接触副，施加载荷和边界条件；（4）根据所述变速箱轴承压板有限元模型计算压板的静强度、外圈沟槽的静强度及压板与变速箱壳体的轴向间隙。
[0005]进一步地，所述步骤（1）中所形成的装配体中，压板与变速箱壳体之间具有间隙，压板端面与外圈沟槽的端面之间配合安装，外圈与变速箱壳体底面之间为直接接触。
[0006]进一步地，所述部件的材料参数包括弹性模量、泊松比。
[0007]进一步地，步骤（3）中，所述“按照关联部件之间的实际接触关系定义接触副”具体包括：外圈与变速箱壳体之间、外圈与压板之间采用的接触类型为摩擦副，螺栓与螺母之间采用绑定约束、螺栓与压板之间采用绑定约束。
[0008]进一步地，步骤（3）中，所述“施加载荷和边界条件”具体包括：对变速箱壳体施加全约束，载荷分三步施加，第一步仅施加螺栓的预紧力，第二步为同时施加沿压板方向的轴向力及螺栓预紧力，第三步为卸载轴向力。
[0009]进一步地，步骤（4）中，所述“根据所述变速箱轴承压板有限元模型计算压板的静
强度”具体包括：计算压板的主应力和主应变，观察压板螺栓孔冲压后圆角部位的应力情况。
[0010]进一步地，步骤（4）中，所述“根据所述变速箱轴承压板有限元模型计算外圈沟槽的静强度”具体包括：计算外圈沟槽区域的主应力大小。
[0011]进一步地，步骤（4）中，所述“根据所述变速箱轴承压板有限元模型计算压板与变速箱壳体的轴向间隙”具体包括：计算在轴向力加载情况下外圈与变速箱壳体之间是否保持接触。
[0012]本专利技术的有益效果是：本专利技术能够在变速箱压板轴承的设计初期通过软件程序模拟的方式实现对变速箱压板轴承强度的测试，较现有测试方式而言，成本较低，测试效率更高。通过构建变速箱压板轴承有限元模型，充分考虑变速箱压板轴承实际连接和运行中的受力情况，考虑螺栓预紧力对变速箱压板轴承的影响，形成了完整的载荷传递路径，从而能真实反映变速箱压板轴承的结构是否满足强度要求，能够提高最终变速箱压板轴承产品运行的可靠性。
附图说明
[0013]图1为本专利技术实施例待强度校核的变速箱压板轴承的结构图；图2为本专利技术实施例待强度校核的变速箱压板轴承的剖视图。
具体实施方式
[0014]本专利技术变速箱压板轴承强度校核方法的实施例包括以下步骤：（1）利用三维绘图软件（例如solidworks）构建变速箱压板轴承及其载荷传递路径的三维模型并形成装配体（如图1
‑
2所示），建立有限元模型，与所述载荷传递路径相关联的部件包括外圈1、压板2、变速箱壳体3、螺栓4、螺母5；上述形成的装配体中，压板2与变速箱壳体3之间设计的留有间隙，压板端面与外圈1沟槽的端面11之间配合安装，外圈1与变速箱壳体3底面之间为直接接触。
[0015]（2）利用有限元前处理软件（例如hypermesh）对构建的三维数模进行网格划分，得到网格模型，并定义所述部件的材料参数，所述材料参数包括弹性模量、泊松比。
[0016]（3）将所述网格模型导入到有限元分析软件（例如abaqus）中，并按照关联部件之间的实际接触关系定义接触副，施加载荷和边界条件，所述外圈1与变速箱壳体3之间、外圈1与压板2之间采用的接触类型为摩擦副，螺栓4与螺母之间采用绑定约束、螺栓与压板之间采用绑定约束。
[0017]所述“按照关联部件之间的实际接触关系定义接触副”具体包括：外圈与变速箱壳体之间、外圈与压板之间采用的接触类型为摩擦副，螺栓与螺母之间采用绑定约束、螺栓与压板之间采用绑定约束。
[0018]所述“施加载荷和边界条件”具体包括：对变速箱壳体施加全约束，载荷分三步施加，第一步仅施加螺栓的预紧力，第二步为同时施加沿压板方向的轴向力及螺栓预紧力，第三步为卸载轴向力。
[0019]（4）根据所述变速箱轴承压板有限元模型计算压板的静强度、外圈沟槽的静强度及压板与变速箱壳体的轴向间隙。
[0020]所述“根据所述变速箱轴承压板有限元模型计算压板的静强度”具体包括：计算压板的主应力和主应变，观察压板螺栓孔冲压后圆角部位的应力情况。
[0021]所述“根据所述变速箱轴承压板有限元模型计算外圈沟槽的静强度”具体包括：计算外圈沟槽区域的主应力大小。
[0022]所述“根据所述变速箱轴承压板有限元模型计算压板与变速箱壳体的轴向间隙”具体包括：计算在轴向力加载情况下外圈与变速箱壳体之间是否保持接触。
[0023]以上实施例，只是本专利技术优选地具体实施例的一种，本领域技术人员在本专利技术技术方案范围内进行的通常变化和替换都包含在本专利技术的保护范围内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变速箱压板轴承强度校核方法，其特征在于，包括以下步骤：利用三维绘图软件构建变速箱压板轴承及其载荷传递路径的三维模型并形成装配体，建立有限元模型，与所述载荷传递路径相关联的部件包括外圈、压板、变速箱壳体、螺栓、螺母；利用有限元前处理软件对构建的三维数模进行网格划分，得到网格模型，并定义所述部件的材料参数；将所述网格模型导入到有限元分析软件中，并按照关联部件之间的实际接触关系定义接触副，施加载荷和边界条件；根据所述变速箱轴承压板有限元模型计算压板的静强度、外圈沟槽的静强度及压板与变速箱壳体的轴向间隙。2.根据权利要求1所述的变速箱压板轴承强度校核方法，其特征在于：步骤（1）中所形成的装配体中，压板与变速箱壳体之间具有间隙，压板端面与外圈沟槽的端面之间配合安装，外圈与变速箱壳体底面之间为直接接触。3.根据权利要求1所述的变速箱压板轴承强度校核方法，其特征在于：所述部件的材料参数包括弹性模量、泊松比。4.根据权利要求1所述的变速箱压板轴承强度校核方法，其特征在于：步骤（3）中，所述“按照关联部件之间的实际接触关系定义接触副”具体包括：外圈与变速箱壳体...

【专利技术属性】
技术研发人员：童学根，
申请(专利权)人：上海人本集团有限公司，
类型：发明
国别省市：