探索基于有限元分析之設(shè)計(jì)以控制行進(jìn)中的卡插后橋齒輪箱漏油

Tobias Lööf, Fredrik Videll¸ Ulf Sellgren
工業(yè)工程與管理學(xué)院，皇家技術(shù)學(xué)校，斯德哥爾摩，瑞典

摘要：

動(dòng)力傳動(dòng)系是重型卡車(chē)最重要的子系統(tǒng)之一，動(dòng)力傳動(dòng)系通常又發(fā)動(dòng)機(jī)，離合器，變速箱，傳動(dòng)軸，以及由主減速器，輪邊減速器和盤(pán)式\鼓式制動(dòng)器構(gòu)成的后橋組成。動(dòng)力傳動(dòng)系中的所有零部件在運(yùn)行過(guò)程中都承受了相當(dāng)大的載荷，所以他們?cè)诠こ淘O(shè)計(jì)上有優(yōu)先權(quán)對(duì)其強(qiáng)度和疲勞進(jìn)行可靠的預(yù)測(cè)。來(lái)自引擎和后橋制動(dòng)器的力矩都跟后橋的安裝位置緊密相關(guān)。齒輪齒，傳動(dòng)軸，軸承和差速器殼的彈性變形會(huì)產(chǎn)生不良的副作用，比如動(dòng)態(tài)的傳動(dòng)誤差（由此產(chǎn)生的過(guò)多的噪聲）。這種彈性變形甚至?xí)?dǎo)致齒輪箱殼和結(jié)合面漏油。為了使卡車(chē)的設(shè)計(jì)力求完美，要求設(shè)計(jì)參數(shù)必須仔細(xì)調(diào)整協(xié)調(diào)，這就意味著由設(shè)計(jì)參數(shù)變更而引起的物理現(xiàn)象和效應(yīng)必須弄清楚。
機(jī)油泄漏問(wèn)題已經(jīng)從卡車(chē)后橋減速器橋殼中觀察到。一項(xiàng)基于有限元分析，以找出后橋殼與主減速器殼結(jié)合面在工作條件下變形的原因和影響為目的的研究正在展開(kāi)。現(xiàn)目前的設(shè)計(jì)是分析靠輔助軟件分析其有限元模型，混合實(shí)體模型或點(diǎn)云圖模型。這些模型是其零件子模型和接觸面模型的集合體，他們表示后橋殼，懸架，主減速器，主減速器殼，車(chē)輪，螺栓和焊接處，以及他們各部件見(jiàn)的相互作用。這里研究的邊界范圍規(guī)定前端以后軸前部的套管為上限，后面以后軸后面的空氣彈簧為界限。不同的載荷條件在車(chē)輪，主減速器，后橋殼上都有不同的受力表現(xiàn)。這次的研究提高了人們從設(shè)計(jì)方法上做到對(duì)后橋主減速器漏油的控制的知識(shí)。

關(guān)鍵詞：
接觸力學(xué)，差速器，傳動(dòng)系，有限元分析，橋殼，密封件，卡車(chē)

1． 簡(jiǎn)介

斯堪尼亞是一家領(lǐng)先的重型卡車(chē)和巴士以及工業(yè)和船用發(fā)動(dòng)機(jī)的制造廠商。 斯堪尼亞，自1891年成立，已經(jīng)為重型運(yùn)輸工作生產(chǎn)并輸送了超過(guò)一百萬(wàn)輛卡車(chē)和大客車(chē)。重型運(yùn)輸卡車(chē)，如斯堪尼亞R系列，如圖1所示，這個(gè)系列在通常情況下負(fù)重載運(yùn)作，這使得強(qiáng)度和疲勞預(yù)測(cè)尤為重要。 一個(gè)近年來(lái)非常明顯的呈增長(zhǎng)狀態(tài)的趨勢(shì)，法律和顧客都要求更低的噪聲和對(duì)大自然的化學(xué)物質(zhì)的排放。