[发明专利]一种四驱变速器差速器的有限元建模分析方法

说明书

一种四驱变速器差速器的有限元建模分析方法，涉及汽车技术领域。其步骤包括：步骤S1，建立差速器总成的几何装配模型；步骤S2，对差速器总成的各部分结构划分网格，设置材料属性及单元属性；步骤S3，建立差速器总成的各部分间的接触关系；步骤S4，根据四驱变速器和差速器总成的工作原理处理载荷分配关系；步骤S5，设置分析几何装配模型的边界条件和施加载荷；步骤S6，对差速器总成的有限元模型进行迭代计算，处理计算结果。通过合理的简化几何模型，符合实际的边界设置和载荷分配设置，不仅能够正确表现四驱变速器差速器工作时各部件之间的相互关系，还能够真实的模拟四驱变速器差速器的受力情况，提高了四驱变速器差速器有限元强度分析的准确性。

技术领域

本发明涉及一种汽车技术领域，且特别涉及一种四驱变速器差速器的有限元建模分析方法。

背景技术

汽车差速器是使驱动轮实现以不同转速转动的机构，是汽车的关键部件之一。差速器工作时受交变冲击载荷,要求其具有良好的综合力学性能。

四驱变速器差速器工作状况及受力方式比两驱变速器差速器更加复杂，设计要求也更高。目前，针对四驱变速器差速器的强度计算方法还未见相关公开发表的技术文献。

发明内容

本发明的目的在于提供一种四驱变速器差速器的有限元建模分析方法，解决了现有技术中存在针对四驱变速器差速器的强度计算方法不准确的问题。

本发明是采用以下技术方案来实现的：

一种四驱变速器差速器的有限元建模分析方法，包括四驱变速器和差速器总成，所述有限元建模分析方法包括以下步骤：

步骤S1：建立所述差速器总成的几何装配模型；

步骤S2：对所述差速器总成的各部分结构划分网格，设置材料属性及单元属性；

步骤S3：建立所述差速器总成的各部分间的接触关系；

步骤S4：根据所述四驱变速器和所述差速器总成的工作原理处理载荷分配关系；

步骤S5：设置分析所述几何装配模型的边界条件和施加载荷；

步骤S6：对所述差速器总成的有限元模型进行迭代计算，处理计算结果。

进一步地，在本发明的优选技术方案中，在所述步骤S1中，根据所述四驱变速器和所述差速器总成的结构，分别建立主减速齿轮、差速器壳体、半轴齿轮、行星齿轮、行星齿轮轴、垫片、锥轴承以及螺栓的准确三维几何模型。

进一步地，在本发明的优选技术方案中，在所述步骤S2中，采用10节点四面体二次实体单元对所述主减速齿轮和所述差速器壳体划分网格，采用8节点六面体非协调实体单元对所述半轴齿轮、所述行星齿轮、所述行星齿轮轴、所述垫片、所述锥轴承以及所述螺栓进行网格划分。

进一步地，在本发明的优选技术方案中，在所述步骤S3中，对所述锥轴承的内圈和外圈之间设置无摩擦接触，对所述锥轴承的内圈和所述差速器壳体的轴肩之间设置为摩擦接触，并且需要对所述锥轴承的内圈和所述差速器壳体轴肩之间设置图纸上规定的过盈量。

进一步地，在本发明的优选技术方案中，在所述步骤S3中，所述主减速齿轮与所述差速器壳体之间、所述半轴齿轮与所述垫片之间、所述行星齿轮与所述行星齿轮轴之间、所述行星齿轮轴与所述垫片之间、所述行星齿轮轴与所述差速器壳体轴孔之间、所述螺栓头与所述差速器壳体之间分别设置为摩擦接触；所述垫片与所述差速器壳体之间、所述螺栓的螺柱部分与所述差速器壳体螺纹孔之间分别设置为绑定接触。