文章就汽车核心部件变速箱进行了动力学仿真、有限元分析,并在此基础上参照国家报废汽车标准,进行了齿轮剩余寿命的预测。得出结论:报废汽车变速箱三挡齿轮仍能满足下一生命周期的工作要求,具备再制造的基础。 第18期马峻：应用于再制造的变速箱齿轮疲劳寿命预测231劳失效预测对变速箱的使用及再制造具有重要意义。图1维修、再制造与产品性能的关系手动变速器中三档使用频率最高，其啮合齿轮组承受更加频繁的交变载荷，对其进行疲劳寿命预测具有代表性。结合传统疲劳寿命分析理论，采用联合仿真的方法进行预测，具体的思路如图2所示。图2疲劳寿命预测流程2.1齿轮组的动力学仿真设定汽车在三档时车速50Km/h，本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.gunyuanji.name发动机转速2600r/min，输出功率50kw，定义P0为输出功率；n0为转速；η为离合器传动效率，取0.99；η1为轴承和三档齿轮的传动效率，取0.96；三档主动齿轮齿数Z1=29；从动齿轮齿数Z2=40；传动比i12=1.38；取模数m=2。发动机转矩变速箱三档输入轴应用于再制造-数控滚圆机张家港滚弧机全自动钢管滚圆机滚弧机折弯机（Ⅰ轴）转速Ⅰ轴输入功率Ⅰ轴扭矩变速箱三档输出轴（Ⅱ轴）转速Ⅱ轴输入功率Ⅱ轴扭矩根据以上计算的基本参数，在Pro/E中建立齿轮啮合模型。将啮合模型导入Adams，建立虚拟样机。设置仿真时间0.5s，仿真步数100步。该组齿轮啮合的力分为圆周力Ft；径向力Fr；轴向力Fa，其理论计算值与虚拟仿真值对比见表1。表1齿轮啮合力理论值与仿真值对照表从表中可以看出，理论值与仿真值误差在±10%以内，误差较校将结果数据传给疲劳分析软件Fatigue。2.2齿轮组的有限元分析由于齿轮在工作时只有少部分齿参与啮合，为简化齿轮的有限元分析计算量，将齿轮模型简化为仅有3-4个齿，如图2所示。为获得更好的计算效果，采用二次六面体单元进行划分，网格类型为20节点SOLID95单元，共划分为23358个单元，41758个节点，如图3所示。定义求解时间为1s，子步数设定为50步进行求解。根据工况要求，主动齿轮材料为40Cr，其弹性模量E=211GPa；泊松比μ=0.2应用于再制造-数控滚圆机张家港滚弧机全自动钢管滚圆机滚弧机折弯机本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.gunyuanji.name