基于拓?fù)鋬?yōu)化的變速箱殼體結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】基于拓?fù)鋬?yōu)化的變速箱殼體結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型涉及汽車【技術(shù)領(lǐng)域】，主要解決變速箱殼體輕量化設(shè)計(jì)的問題，本實(shí)用新型包括分別設(shè)置于變速箱前殼體的差速器軸承座區(qū)域、離合器區(qū)域和輸出軸軸承區(qū)域內(nèi)的軸承座加強(qiáng)組件、離合器中間軸軸承座加強(qiáng)組件和輸出軸軸承加強(qiáng)組件，以及分別設(shè)置于變速箱后殼體的差速器輸出軸區(qū)域和懸置區(qū)域內(nèi)的輸出軸加強(qiáng)組件和懸置加強(qiáng)組件。本實(shí)用新型的基于拓?fù)鋬?yōu)化的變速箱殼體結(jié)構(gòu)，能夠使前殼體重量減輕5.6%，強(qiáng)度增加21.9%，剛度增加9.5%；能夠使后殼體重量減輕4.0%，強(qiáng)度增加23.9%，剛度基本不變。
【專利說明】基于拓?fù)鋬?yōu)化的變速箱殼體結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于汽車【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種變速箱殼體結(jié)構(gòu)，特別涉及一種基于拓?fù)鋬?yōu)化的變速箱殼體結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]整車輕量化一直是汽車行業(yè)優(yōu)化的目標(biāo)，如果在輕量化的同時(shí)能保證汽車的各項(xiàng)性能滿足相關(guān)規(guī)范，則可以大大降低油耗。變速箱殼體在變速箱總成中占有較大比例，變速箱殼體輕量化設(shè)計(jì)已經(jīng)成為變速箱殼體設(shè)計(jì)研究的重要課題。
[0003]目前，變速箱殼體的設(shè)計(jì)主要依賴于工程師自身的經(jīng)驗(yàn)，若在后期的臺(tái)架和整車試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)殼體存在強(qiáng)度不夠?qū)е碌拈_裂、變形等問題，需重新修模更改殼體，不僅增加了開發(fā)費(fèi)用，而且會(huì)導(dǎo)致開發(fā)周期延長(zhǎng)，耽誤項(xiàng)目進(jìn)度。此外，現(xiàn)有的依據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)的變速箱殼體，存在著一定的盲目性，殼體表面的加強(qiáng)筋的位置、數(shù)量以及寬度的確定較為隨意，導(dǎo)致殼體重量加大，但是，強(qiáng)度和剛度卻不能得到保證。
[0004]如圖1所示，現(xiàn)有的變速箱前殼體的差速器軸承座區(qū)域中設(shè)有七個(gè)位于前殼腔凸臺(tái)I的凸臺(tái)加強(qiáng)筋2，以及設(shè)置于前殼腔外部的外圈環(huán)形筋3，所述外圈環(huán)形筋3的高度為14mm-83mm。如圖3所示，變速箱前殼體的離合器區(qū)域中的中間軸二軸承座4上設(shè)有兩個(gè)中間軸二軸承座加強(qiáng)筋5，傾斜平臺(tái)6上設(shè)有兩個(gè)斜加強(qiáng)筋7，凹槽8上設(shè)有五個(gè)槽加強(qiáng)筋9，中間軸一軸承座10上設(shè)有三個(gè)中間軸二軸承座加強(qiáng)筋5，多面凸塊11上設(shè)有兩個(gè)多面塊加強(qiáng)筋12，前殼腔底面上設(shè)有四個(gè)側(cè)向輔助加強(qiáng)筋13。如圖5所示，變速箱前殼體的輸出軸軸承區(qū)域的內(nèi)嵌腔中設(shè)有兩個(gè)連接形成“十”字形結(jié)構(gòu)的內(nèi)加強(qiáng)筋14。如圖7所示，變速箱后殼體的差速器輸出軸區(qū)域內(nèi)設(shè)有十三個(gè)均布于輸出軸腔體內(nèi)壁的內(nèi)壁加強(qiáng)筋15,以及依次串聯(lián)連接的八個(gè)內(nèi)壁加強(qiáng)筋15的串聯(lián)加強(qiáng)筋16。如圖9所示，變速箱后殼體的懸置區(qū)域包括十二個(gè)斜置加強(qiáng)筋17。
[0005]近年來，CAE (Computer Aided Engineering,計(jì)算機(jī)輔助工程)在汽車設(shè)計(jì)中的廣泛應(yīng)用使得汽車的輕量化設(shè)計(jì)更為高效。如何借助有限元方法，對(duì)變速箱殼體進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)，得到輕量化的變速箱殼體結(jié)構(gòu)是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于拓?fù)鋬?yōu)化的有限元方法對(duì)變速箱殼體進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)。使變速箱在減輕重量的同時(shí)增加強(qiáng)度和剛度。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的基于拓?fù)鋬?yōu)化的變速箱殼體結(jié)構(gòu)，包括分別設(shè)置于變速箱前殼體的差速器軸承座區(qū)域、離合器區(qū)域和輸出軸軸承區(qū)域內(nèi)的軸承座加強(qiáng)組件、離合器中間軸軸承座加強(qiáng)組件和輸出軸軸承加強(qiáng)組件，軸承座加強(qiáng)組件、離合器中間軸軸承座加強(qiáng)組件和輸出軸軸承加強(qiáng)組件均設(shè)置于前殼腔底面上，以及分別設(shè)置于變速箱后殼體的差速器輸出軸區(qū)域和懸置區(qū)域內(nèi)的輸出軸加強(qiáng)組件和懸置加強(qiáng)組件，所述輸出軸加強(qiáng)組件和懸置加強(qiáng)組件均設(shè)置于后殼腔底面上。[0008]較佳的，所述軸承座加強(qiáng)組件包括均布的四個(gè)凸臺(tái)加強(qiáng)筋，以及位于所述前殼腔底面上的一個(gè)底面連接加強(qiáng)筋、一個(gè)底面?zhèn)容o助加強(qiáng)筋和兩個(gè)底面補(bǔ)充加強(qiáng)筋，所述第一凸臺(tái)加強(qiáng)筋和所述第二凸臺(tái)加強(qiáng)筋均與前殼腔凸臺(tái)和前殼腔底面連接，所述第三凸臺(tái)加強(qiáng)筋與前殼腔凸臺(tái)和中間懸置凸臺(tái)連接，所述底面連接加強(qiáng)筋的兩個(gè)相對(duì)側(cè)面分別與中間懸置凸臺(tái)和第一外圍懸置凸臺(tái)連接，所述底面?zhèn)容o助加強(qiáng)筋的兩個(gè)相對(duì)側(cè)面分別與中間懸置凸臺(tái)和過渡懸置凸臺(tái)連接，所述第四凸臺(tái)加強(qiáng)筋設(shè)置于所述前殼腔凸臺(tái)上且第四凸臺(tái)加強(qiáng)筋的底面與兩個(gè)底面補(bǔ)充加強(qiáng)筋的側(cè)面連接，所述兩個(gè)底面補(bǔ)充加強(qiáng)筋的另一側(cè)面分別與過渡懸置凸臺(tái)和第二外圍懸置凸臺(tái)連接。
[0009]較佳的，所述第四凸臺(tái)加強(qiáng)筋和兩個(gè)底面補(bǔ)充加強(qiáng)筋的連接構(gòu)成“人”字形結(jié)構(gòu)。
[0010]較佳的，所述軸承座加強(qiáng)組件還包括設(shè)置于前殼腔外部且與前殼腔底面連接的外圈環(huán)形筋，所述外圈環(huán)形筋的高度為14mm-55mm。[0011]本實(shí)用新型的軸承座加強(qiáng)組件中將現(xiàn)有的七個(gè)凸臺(tái)加強(qiáng)筋減少為四個(gè)凸臺(tái)加強(qiáng)筋，過渡懸置凸臺(tái)和第二外圍懸置凸臺(tái)之間的加強(qiáng)筋為“人”字形結(jié)構(gòu)，外圈環(huán)形筋的高度較現(xiàn)有的外圈環(huán)形筋降低了。本實(shí)用新型的軸承座加強(qiáng)組件中加強(qiáng)筋的走向是力從軸承座傳遞到殼體本體上的傳遞途徑。
[0012]較佳的，所述離合器中間軸軸承座加強(qiáng)組件包括四個(gè)中間軸軸承座加強(qiáng)筋、兩個(gè)斜加強(qiáng)筋、兩個(gè)多面塊加強(qiáng)筋、四個(gè)側(cè)向輔助加強(qiáng)筋和兩個(gè)槽加強(qiáng)筋，所述第一中間軸軸承座加強(qiáng)筋設(shè)置于中間軸二軸承座與前殼腔側(cè)壁的間隙之間且與中間軸二軸承座連接，剩余的三個(gè)中間軸軸承座加強(qiáng)筋均布于中間軸一軸承座與前殼腔側(cè)壁的間隙之間且均與中間軸一軸承座連接，所述兩個(gè)斜加強(qiáng)筋設(shè)置于傾斜平臺(tái)上且均與前殼腔底面連接，所述兩個(gè)多面塊加強(qiáng)筋分別設(shè)置于多面凸塊的兩個(gè)相鄰面與前殼腔側(cè)壁的間隙之間且均與兩個(gè)多面塊加強(qiáng)筋連接，所述四個(gè)側(cè)向輔助加強(qiáng)筋設(shè)置在與與中間軸二軸承座和中間軸一軸承座相對(duì)的前殼腔側(cè)壁上且均與前殼腔底面連接，所述兩個(gè)槽加強(qiáng)筋設(shè)置于所述前殼腔的凹槽上。
[0013]本實(shí)用新型的離合器中間軸軸承座加強(qiáng)組件中將現(xiàn)有的一些不傳遞載荷的加強(qiáng)筋去除，并對(duì)環(huán)形分布的加強(qiáng)筋的數(shù)量進(jìn)行了優(yōu)化。
[0014]較佳的，所述輸出軸軸承加強(qiáng)組件還包括設(shè)置于軸承座的內(nèi)嵌腔中兩個(gè)形成的“人”字形的內(nèi)加強(qiáng)筋，所述兩個(gè)內(nèi)加強(qiáng)筋連接且連接點(diǎn)位于所述內(nèi)嵌腔的內(nèi)圓弧壁上，所述第一內(nèi)加強(qiáng)筋和第二內(nèi)加強(qiáng)筋的另一端面分別與所述內(nèi)嵌腔的兩個(gè)相鄰側(cè)壁連接。
[0015]本實(shí)用新型的輸出軸軸承加強(qiáng)組件的內(nèi)嵌腔中的“十”字形加強(qiáng)筋根據(jù)優(yōu)化結(jié)果設(shè)計(jì)為“人”字形。
[0016]較佳的,所述輸出軸加強(qiáng)組件包括^ 個(gè)均布于輸出軸腔體內(nèi)壁的內(nèi)壁加強(qiáng)筋，所述每個(gè)內(nèi)壁加強(qiáng)筋的三個(gè)側(cè)面均與輸出軸腔體底面、輸出軸腔體內(nèi)壁和軸孔外壁連接，所述十一個(gè)內(nèi)壁加強(qiáng)筋中的三個(gè)內(nèi)壁加強(qiáng)筋設(shè)置于輸出軸腔體內(nèi)壁的內(nèi)側(cè)，其余的八個(gè)內(nèi)壁加強(qiáng)筋通過一個(gè)串聯(lián)加強(qiáng)筋依次連接，所述串聯(lián)加強(qiáng)筋的兩端均與輸出軸腔體內(nèi)壁連接，一個(gè)中間加強(qiáng)筋的一個(gè)側(cè)面與第四內(nèi)壁加強(qiáng)筋連接，所述中間加強(qiáng)筋的另一個(gè)相對(duì)側(cè)面穿過第五內(nèi)壁加強(qiáng)筋與輸出軸腔體內(nèi)壁連接。
[0017]本實(shí)用新型的輸出軸加強(qiáng)組件去除了現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中一些對(duì)殼體強(qiáng)度沒有貢獻(xiàn)，即基本不傳遞載荷的加強(qiáng)筋。[0018]較佳的，所述懸置加強(qiáng)組件包括五個(gè)斜置加強(qiáng)筋、一個(gè)中分加強(qiáng)筋和三個(gè)加固加強(qiáng)筋，所述五個(gè)斜置加強(qiáng)筋的一端均與中心懸置凸臺(tái)連接，所述五個(gè)斜置加強(qiáng)筋的另一端分別與對(duì)應(yīng)的四個(gè)外緣懸置凸臺(tái)和一個(gè)中心凸塊連接，所述第一加固加強(qiáng)筋和第二加固加強(qiáng)筋將外緣懸置凸臺(tái)和側(cè)面懸置凸臺(tái)串聯(lián)連接，所述第二加固加強(qiáng)筋的末端連接到所對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)側(cè)面，所述第三加固加強(qiáng)筋的兩端分別與所述中心凸塊和所對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)側(cè)面連接。
[0019]本實(shí)用新型的懸置加強(qiáng)組件去除了一些現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中不起載荷傳導(dǎo)作用的斜置和豎直加強(qiáng)筋，并增加一個(gè)斜置加強(qiáng)筋將懸置凸臺(tái)串起，以增加該區(qū)域剛度。
[0020]本實(shí)用新型的基于拓?fù)鋬?yōu)化的變速箱殼體結(jié)構(gòu)，對(duì)整個(gè)變速箱殼體上的加強(qiáng)筋采用拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)，這種變速箱殼體結(jié)構(gòu)可以滿足輕量化設(shè)計(jì)的要求，具有較低的應(yīng)力水平且保證了殼體的剛度性能，且可以大大降低生產(chǎn)殼體所需的原料成本。
[0021]本實(shí)用新型的基于拓?fù)鋬?yōu)化的變速箱殼體結(jié)構(gòu)，能夠使前殼體重量減輕5.6%，強(qiáng)度增加21.9%，剛度增加9.5% ;能夠使后殼體重量減輕4.0%，強(qiáng)度增加23.9%，剛度基本不變。因此，該變速箱殼體不僅具有重量輕的優(yōu)點(diǎn)，而且殼體的強(qiáng)度和剛度性能均有所提高或或者和原殼體結(jié)構(gòu)相當(dāng)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為現(xiàn)有的變速箱前殼體的差速器軸承座區(qū)域的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為本實(shí)施例的軸承座加強(qiáng)組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3為現(xiàn)有的變速箱前殼體的離合器區(qū)域的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4為本實(shí)施例的 離合器中間軸軸承座加強(qiáng)組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖5為現(xiàn)有的變速箱前殼體的輸出軸軸承區(qū)域的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖6為本實(shí)施例的輸出軸軸承加強(qiáng)組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖7為現(xiàn)有的變速箱前殼體的離合器區(qū)域的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖8為本實(shí)施例的輸出軸加強(qiáng)組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖9為現(xiàn)有的差速器輸出軸區(qū)域的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖10為本實(shí)施例的懸置加強(qiáng)組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖11為本實(shí)施例的設(shè)計(jì)流程框圖；
[0033]本實(shí)用新型基于拓?fù)鋬?yōu)化的變速箱殼體結(jié)構(gòu)附圖中附圖標(biāo)記說明:
[0034]1-前殼腔凸臺(tái)2-凸臺(tái)加強(qiáng)筋3-外圈環(huán)形筋
[0035]4-中間軸二軸承座5-中間軸二軸承座加強(qiáng)筋6-傾斜平臺(tái)
[0036]7-斜加強(qiáng)筋8-凹槽9-槽加強(qiáng)筋
[0037]10-中間軸一軸承座11-多面凸塊12-多面塊加強(qiáng)筋
[0038]13-側(cè)向輔助加強(qiáng)筋14-內(nèi)加強(qiáng)筋15-內(nèi)壁加強(qiáng)筋
[0039]16-串聯(lián)加強(qiáng)筋17-斜置加強(qiáng)筋18-前殼腔底面
[0040]20-第一凸臺(tái)加強(qiáng)筋21-第二凸臺(tái)加強(qiáng)筋22-第三凸臺(tái)加強(qiáng)筋
[0041]25-底面?zhèn)容o助加強(qiáng)
[0042]23-第四凸臺(tái)加強(qiáng)筋24-底面連接加強(qiáng)筋
[0043]筋
[0044]26-第一底面補(bǔ)充加強(qiáng)筋 27-第二底面補(bǔ)充加強(qiáng)筋 28-前殼腔凸臺(tái)[0045]29-中間懸置凸臺(tái)30-第一外圍懸置凸臺(tái)31-過渡懸置凸臺(tái)
[0046]32-第二外圍懸置凸臺(tái)33-外圈環(huán)形筋
[0047]40-第一中間軸軸承座加41-第二中間軸軸承座加 42-第三中間軸軸承
[0048]強(qiáng)筋強(qiáng)筋座加強(qiáng)筋
[0049]43-第四中間軸軸承座加44-兩個(gè)斜加強(qiáng)筋45-多面塊加強(qiáng)筋
[0050]強(qiáng)筋
[0051]46-側(cè)向輔助加強(qiáng)筋47-槽加強(qiáng)筋48-中間軸二軸承座
[0052]49-中間軸一軸承座50-傾斜平臺(tái)51-多面凸塊
[0053]52-凹槽
[0054]60-第一內(nèi)加強(qiáng)筋61-第二內(nèi)加強(qiáng)筋
[0055]70-內(nèi)置加強(qiáng)筋71-串聯(lián)加強(qiáng)筋72-中間加強(qiáng)筋
[0056]80-斜置加強(qiáng)筋81-中分加強(qiáng)筋82-第一加固加強(qiáng)筋
[0057]83-第二加固加強(qiáng)筋84-第三加固加強(qiáng)筋85-外緣懸置凸臺(tái)
[0058]86-中心凸塊87-中心懸置凸臺(tái)88-側(cè)面懸置凸臺(tái)
【具體實(shí)施方式】
[0059]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明，其中所有附圖中相同的標(biāo)號(hào)代表相同或類似的部件。此外需要注意的是，這些附圖為簡(jiǎn)化的型式，僅僅從理解方便的角度示出本實(shí)用新型的具體實(shí)施結(jié)構(gòu)。
[0060]如圖2、圖4、圖6、圖8和圖10所示，本實(shí)用新型基于拓?fù)鋬?yōu)化的變速箱殼體結(jié)構(gòu)，包括分別設(shè)置于變速箱前殼體的差速器軸承座區(qū)域、離合器區(qū)域和輸出軸軸承區(qū)域內(nèi)的軸承座加強(qiáng)組件、離合器中間軸軸承座加強(qiáng)組件和輸出軸軸承加強(qiáng)組件，軸承座加強(qiáng)組件、離合器中間軸軸承座加強(qiáng)組件和輸出軸軸承加強(qiáng)組件均設(shè)置于所述前殼腔底面18上，以及分別設(shè)置于變速箱后殼體的差速器輸出軸區(qū)域和懸置區(qū)域內(nèi)的輸出軸加強(qiáng)組件和懸置加強(qiáng)組件，所述輸出軸加強(qiáng)組件和懸置加強(qiáng)組件均設(shè)置于所述后殼腔底面上。
[0061]如圖2所示，所述軸承座加強(qiáng)組件包括均布的四個(gè)凸臺(tái)加強(qiáng)筋20、21、22、23，以及位于所述前殼腔底面18上的一個(gè)底面連接加強(qiáng)筋24、一個(gè)底面?zhèn)容o助加強(qiáng)筋25和兩個(gè)底面補(bǔ)充加強(qiáng)筋26、27，所述第一凸臺(tái)加強(qiáng)筋20和所述第二凸臺(tái)加強(qiáng)筋21均與前殼腔凸臺(tái)28和前殼腔底面18連接，所述第三凸臺(tái)加強(qiáng)筋22與前殼腔凸臺(tái)28和中間懸置凸臺(tái)29連接，所述底面連接加強(qiáng)筋24的兩個(gè)相對(duì)側(cè)面分別與中間懸置凸臺(tái)29和第一外圍懸置凸臺(tái)30連接，所述底面?zhèn)容o助加強(qiáng)筋25的兩個(gè)相對(duì)側(cè)面分別與中間懸置凸臺(tái)29和過渡懸置凸臺(tái)31連接，所述第四凸臺(tái)加強(qiáng)筋23設(shè)置于所述前殼腔凸臺(tái)28上且第四凸臺(tái)加強(qiáng)筋23的底面與兩個(gè)底面補(bǔ)充加強(qiáng)筋26、27的側(cè)面連接，所述第一底面補(bǔ)充加強(qiáng)筋26和第二底面補(bǔ)充加強(qiáng)筋27的另一側(cè)面分別與過渡懸置凸臺(tái)31和第二外圍懸置凸臺(tái)32連接。
[0062]所述第四凸臺(tái)加強(qiáng)筋23和兩個(gè)底面補(bǔ)充加強(qiáng)筋26、27的連接構(gòu)成“人”字形結(jié)構(gòu)。
[0063]所述軸承座加強(qiáng)組件還包括設(shè)置于前殼腔外部且與前殼腔底面18連接的外圈環(huán)形筋33,所述外圈環(huán)形筋33的高度為14mm-55mm。
[0064]如圖4所示，所述離合器中間軸軸承座加強(qiáng)組件包括四個(gè)中間軸軸承座加強(qiáng)筋40、41、42、43、兩個(gè)斜加強(qiáng)筋44、兩個(gè)多面塊加強(qiáng)筋45、四個(gè)側(cè)向輔助加強(qiáng)筋46和兩個(gè)槽加強(qiáng)筋47，所述第一中間軸軸承座加強(qiáng)筋40設(shè)置于中間軸二軸承座48與前殼腔側(cè)壁的間隙之間且與中間軸二軸承座48連接，剩余的三個(gè)中間軸軸承座加強(qiáng)筋41、42、43均布于中間軸一軸承座49與前殼腔側(cè)壁的間隙之間且均與中間軸一軸承座49連接，所述兩個(gè)斜加強(qiáng)筋44設(shè)置于傾斜平臺(tái)50上且均與前殼腔底面18連接，所述兩個(gè)多面塊加強(qiáng)筋45分別設(shè)置于多面凸塊51的兩個(gè)相鄰面與前殼腔側(cè)壁的間隙之間且均與兩個(gè)多面塊加強(qiáng)筋45連接，所述四個(gè)側(cè)向輔助加強(qiáng)筋46設(shè)置在與中間軸二軸承座48和中間軸一軸承座49相對(duì)的前殼腔側(cè)壁上且均與前殼腔底面18連接，所述兩個(gè)槽加強(qiáng)筋47設(shè)置于所述前殼腔的凹槽52上。
[0065]如圖6所示，所述輸出軸軸承加強(qiáng)組件還包括設(shè)置于軸承座的內(nèi)嵌腔中兩個(gè)形成的“人”字形的內(nèi)加強(qiáng)筋60、61，所述兩個(gè)內(nèi)加強(qiáng)筋60、61連接且連接點(diǎn)位于所述內(nèi)嵌腔的內(nèi)圓弧壁上，所述第一內(nèi)加強(qiáng)筋60和第二內(nèi)加強(qiáng)筋61的另一端面分別與所述內(nèi)嵌腔的兩個(gè)相鄰側(cè)壁連接。
[0066]如圖8所不,所述輸出軸加強(qiáng)組件包括^ 個(gè)均布于輸出軸腔體內(nèi)壁的內(nèi)壁加強(qiáng)筋70，所述每個(gè)內(nèi)壁加強(qiáng)筋70的三個(gè)側(cè)面均與輸出軸腔體底面、輸出軸腔體內(nèi)壁和軸孔外壁連接，所述十一個(gè)內(nèi)壁加強(qiáng)筋70中的三個(gè)內(nèi)壁加強(qiáng)筋70設(shè)置于輸出軸腔體內(nèi)壁的內(nèi)側(cè)，其余的八個(gè)內(nèi)壁加強(qiáng)筋70通過一個(gè)串聯(lián)加強(qiáng)筋71依次連接，所述串聯(lián)加強(qiáng)筋71的兩端均與輸出軸腔體內(nèi)壁連接，一個(gè)中間加強(qiáng)筋72的一個(gè)側(cè)面與第四內(nèi)壁加強(qiáng)筋70連接，所述中間加強(qiáng)筋72的另一個(gè)相對(duì)側(cè)面穿過第五內(nèi)壁加強(qiáng)筋70與輸出軸腔體內(nèi)壁連接。
[0067]如圖10所示，所述懸置加強(qiáng)組件包括五個(gè)斜置加強(qiáng)筋80、一個(gè)中分加強(qiáng)筋81和三個(gè)加固加強(qiáng)筋82、83、84，所述五個(gè)斜置加強(qiáng)筋80的一端均與中心懸置凸臺(tái)連接，所述五個(gè)斜置加強(qiáng)筋80的另一端分別與對(duì)應(yīng)的四個(gè)外緣懸置凸臺(tái)85和一個(gè)中心凸塊86連接，所述第一加固加強(qiáng)筋82和第二加固加強(qiáng)筋83將外緣懸置凸臺(tái)85和側(cè)面懸置凸臺(tái)88串聯(lián)連接，所述第二加固加強(qiáng)筋83的末端連接到所對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)側(cè)面，所述第三加固加強(qiáng)筋84的兩端分別與所述中心凸塊86和所對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)側(cè)面連接。
[0068]本實(shí)施例的基于拓?fù)鋬?yōu)化的變速箱殼體結(jié)構(gòu)，對(duì)整個(gè)變速箱殼體上的加強(qiáng)筋采用拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)，這種變速箱殼體結(jié)構(gòu)可以滿足輕量化設(shè)計(jì)的要求，具有較低的應(yīng)力水平且保證了殼體的剛度性能，且可以大大降低生產(chǎn)殼體所需的原料成本。
[0069]如圖11所示，本實(shí)施例的設(shè)計(jì)流程流為:原設(shè)計(jì)的軸承載荷和懸置載荷設(shè)置為有限元模型，對(duì)原結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行分析，設(shè)置設(shè)計(jì)空間定義和拓?fù)鋬?yōu)化目標(biāo)定義，將優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行解讀，將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行更改，隨后進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度性能分析驗(yàn)證，當(dāng)驗(yàn)證結(jié)構(gòu)為否時(shí)，則繼續(xù)將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行更改，當(dāng)新的模型的強(qiáng)度性能達(dá)到同類型變速箱殼體的設(shè)計(jì)水平，即驗(yàn)證結(jié)構(gòu)為是時(shí)，則優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)完成。
[0070]對(duì)該優(yōu)化后的變速箱殼體結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元校核，能夠得到輕量化的殼體結(jié)構(gòu)與原結(jié)構(gòu)的分析對(duì)比如下:
[0071]表1前殼體的原結(jié)構(gòu)和輕量化結(jié)構(gòu)的比較
[0072]
【權(quán)利要求】
1.基于拓?fù)鋬?yōu)化的變速箱殼體結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括分別設(shè)置于變速箱前殼體的差速器軸承座區(qū)域、離合器區(qū)域和輸出軸軸承區(qū)域內(nèi)的軸承座加強(qiáng)組件、離合器中間軸軸承座加強(qiáng)組件和輸出軸軸承加強(qiáng)組件，軸承座加強(qiáng)組件、離合器中間軸軸承座加強(qiáng)組件和輸出軸軸承加強(qiáng)組件均設(shè)置于前殼腔底面上，以及分別設(shè)置于變速箱后殼體的差速器輸出軸區(qū)域和懸置區(qū)域內(nèi)的輸出軸加強(qiáng)組件和懸置加強(qiáng)組件，所述輸出軸加強(qiáng)組件和懸置加強(qiáng)組件均設(shè)置于后殼腔底面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于拓?fù)鋬?yōu)化的變速箱殼體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述軸承座加強(qiáng)組件包括均布的四個(gè)凸臺(tái)加強(qiáng)筋，以及位于所述前殼腔底面上的一個(gè)底面連接加強(qiáng)筋、一個(gè)底面?zhèn)容o助加強(qiáng)筋和兩個(gè)底面補(bǔ)充加強(qiáng)筋，所述第一凸臺(tái)加強(qiáng)筋和所述第二凸臺(tái)加強(qiáng)筋均與前殼腔凸臺(tái)和前殼腔底面連接，所述第三凸臺(tái)加強(qiáng)筋與前殼腔凸臺(tái)和中間懸置凸臺(tái)連接，所述底面連接加強(qiáng)筋的兩個(gè)相對(duì)側(cè)面分別與中間懸置凸臺(tái)和第一外圍懸置凸臺(tái)連接，所述底面?zhèn)容o助加強(qiáng)筋的兩個(gè)相對(duì)側(cè)面分別與中間懸置凸臺(tái)和過渡懸置凸臺(tái)連接，所述第四凸臺(tái)加強(qiáng)筋設(shè)置于所述前殼腔凸臺(tái)上且第四凸臺(tái)加強(qiáng)筋的底面與兩個(gè)底面補(bǔ)充加強(qiáng)筋的側(cè)面連接，所述兩個(gè)底面補(bǔ)充加強(qiáng)筋的另一側(cè)面分別與過渡懸置凸臺(tái)和第二外圍懸置凸臺(tái)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于拓?fù)鋬?yōu)化的變速箱殼體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第四凸臺(tái)加強(qiáng)筋和兩個(gè)底面補(bǔ)充加強(qiáng)筋的連接構(gòu)成“人”字形結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于拓?fù)鋬?yōu)化的變速箱殼體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述軸承座加強(qiáng)組件還包括設(shè)置于前殼腔外部且與前殼腔底面連接的外圈環(huán)形筋，所述外圈環(huán)形筋的高度為 14mm-55mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于拓?fù)鋬?yōu)化的變速箱殼體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述離合器中間軸軸承座加強(qiáng)組件包括四個(gè)中間軸軸承座加強(qiáng)筋、兩個(gè)斜加強(qiáng)筋、兩個(gè)多面塊加強(qiáng)筋、四個(gè)側(cè)向輔助加強(qiáng)筋和兩個(gè)槽加強(qiáng)筋，所述第一中間軸軸承座加強(qiáng)筋設(shè)置于中間軸二軸承座與前殼腔側(cè)壁的間隙之間且與中間軸二軸承座連接，剩余的三個(gè)中間軸軸承座加強(qiáng)筋均布于中間軸一軸承座與前殼腔側(cè)壁的間隙之間且均與中間軸一軸承座連接，所述兩個(gè)斜加強(qiáng)筋設(shè)置于傾斜平臺(tái)上且均與前殼腔底面連接，所述兩個(gè)多面塊加強(qiáng)筋分別設(shè)置于多面凸塊的兩個(gè)相鄰面與前殼腔側(cè)壁的間隙之間且均與兩個(gè)多面塊加強(qiáng)筋連接，所述四個(gè)側(cè)向輔助加強(qiáng)筋設(shè)置在與中間軸二軸承座和中間軸一軸承座相對(duì)的前殼腔側(cè)壁上且均與前殼腔底面連接，所述兩個(gè)槽加強(qiáng)筋設(shè)置于所述前殼腔的凹槽上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于拓?fù)鋬?yōu)化的變速箱殼體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述輸出軸軸承加強(qiáng)組件還包括設(shè)置于軸承座的內(nèi)嵌腔中兩個(gè)形成的“人”字形的內(nèi)加強(qiáng)筋，所述兩個(gè)內(nèi)加強(qiáng)筋連接且連接點(diǎn)位于所述內(nèi)嵌腔的內(nèi)圓弧壁上，所述第一內(nèi)加強(qiáng)筋和第二內(nèi)加強(qiáng)筋的另一端面分別與所述內(nèi)嵌腔的兩個(gè)相鄰側(cè)壁連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于拓?fù)鋬?yōu)化的變速箱殼體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述輸出軸加強(qiáng)組件包括十一個(gè)均布于輸出軸腔體內(nèi)壁的內(nèi)壁加強(qiáng)筋，所述每個(gè)內(nèi)壁加強(qiáng)筋的三個(gè)側(cè)面均與輸出軸腔體底面、輸出軸腔體內(nèi)壁和軸孔外壁連接，所述十一個(gè)內(nèi)壁加強(qiáng)筋中的三個(gè)內(nèi)壁加強(qiáng)筋設(shè)置于輸出軸腔體內(nèi)壁的內(nèi)側(cè)，其余的八個(gè)內(nèi)壁加強(qiáng)筋通過一個(gè)串聯(lián)加強(qiáng)筋依次連接，所述串聯(lián)加強(qiáng)筋的兩端均與輸出軸腔體內(nèi)壁連接，一個(gè)中間加強(qiáng)筋的一個(gè)側(cè)面與第四內(nèi)壁加強(qiáng)筋連接，所述中間加強(qiáng)筋的另一個(gè)相對(duì)側(cè)面穿過第五內(nèi)壁加強(qiáng)筋與輸出軸腔體內(nèi)壁連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于拓?fù)鋬?yōu)化的變速箱殼體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述懸置加強(qiáng)組件包括五個(gè)斜置加強(qiáng)筋、一個(gè)中分加強(qiáng)筋和三個(gè)加固加強(qiáng)筋，所述五個(gè)斜置加強(qiáng)筋的一端均與中心懸置凸臺(tái)連接，所述五個(gè)斜置加強(qiáng)筋的另一端分別與對(duì)應(yīng)的四個(gè)外緣懸置凸臺(tái)和一個(gè)中心凸塊連接，所述第一加固加強(qiáng)筋和第二加固加強(qiáng)筋將外緣懸置凸臺(tái)和側(cè)面懸置凸臺(tái)串聯(lián)連接，所述第二加固加強(qiáng)筋的末端連接到所對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)側(cè)面，所述第三加固加強(qiáng)筋的兩端分別與所述 中心凸塊和所對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)側(cè)面連接。
【文檔編號(hào)】F16H57/02GK203395144SQ201320368368
【公開日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2013年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月25日
【發(fā)明者】方偉榮, 李亞娟, 劉飛濤, 袁海峰, 王瑾 申請(qǐng)人:上海汽車集團(tuán)股份有限公司