基于有限元分析的汽车万向传动装置设计摘要不足或是约束过度时，同样能进行零件装配。在的装配模块中，可以将生成的零件通过相互之间的定位关系装配在起，并检查零件之间是否有干涉以及装配体的运动情况是否合乎设计要求。同时在生成装配体过程中，用户可以根据需要添加生成新的零件和特征。装配操控面板将零件显示设置约束条件定义参考特征选择装配状态显示等整合为个对话框，通过装配操控板如图.，用户可以更简单地进行零件间的装配。图.装配操控面板装配约束对零件进行约束，从空间角度来说，即是在三个方向限制零件，约束零件的个自由度。确定零件的约束形式有十几种，当引入元件放置到组件中时，默认设置将选择“自动”放置约束。从组件和元件中选择对有效参照后，系统将自动选择适合该指定对参照的约束类型。可从约束列表中选择需要的类型。也可在选择任意参照前改变约束类型，以约束允许的参照类型。约束类型有以下种自动匹配对齐插入坐标系相切线上点曲面上的点曲面上的边固定和缺省。如图.所示。图.装配约束装配图十字轴及中间支承总成装配后效果图十字轴及中间支承总成装配后效果图如图.和图.所示。图.十字轴总成装配后效果图图.中间支承总成装配后效果图万向传动装置的总体装配效果图万向传动装置的总体装配效果图如图.所示。图.十字轴总成装配后效果图干涉检查万向传动装置装配后需要进行干涉检查。干涉检查可以检查零件之间是否有干涉以及装配体的运动情况是否合乎设计要求。干涉界面如图.所示。图.全局干涉操作窗口干涉检查结果如图.所示。图.干涉检查结果干涉检查结果显示零件之间没有干涉，装配体的运动情况合乎设计要求。.本章小结本章在有限元法和机械基本理论的基础上，对传动轴结构和受力进行分析计算应用软件建立了万向传动装置的主要零件的实体模型，将实体模型导入有限元分析软件界面生成有限元模型，应用分析软件对模型进行了静态加载和计算，得出传动轴的节点位移应力应变图，对计算结果进行了静态分析。在静态分析的基础上，以传动轴各零件的体积为目标函数，以设计许用应力为约束条件，建立了各齿轮优化数学模型，采用的参数化设计语言，将有限元分析与优化设计有机结合起来，编制了用于复杂结构的优化设计程序，实现了万向传动装置优化设计，且在优化后进行三维建模装配和干涉检查，最后得到了满足约束条件的最优设计变量，优化结果显著，取得了令人满意的结果，降低了成本，缩短了研发周期。结论本论文在收集阅读了大量关于万向传动轴设计与研究动向发展趋势，结合工程实际应用，运用建模方法，对汽车万向传动轴进行了设计。设计中采用的十字轴式万向传动装置。通过详细的计算分析过程积累了大量的数据，并成功的绘制出了十字轴式万向传动装置的成品图。本论文完成的主要研究工作可总结如下确定万向传装置的结构尺寸及结构形式，并最终确定采用带中间支撑的两轴三万向节传动方案计算确定万向传动装置各零部件的尺寸并进行校核对主要部件包括十字轴万向节叉传动轴和中间支承进行精确地计算校核，以满足使用的要求用软件对万向传动装置的各部件进行静力学分析通过软件得出分析，再次对强度进行校核，结果都满足强度要求在静力学基础上，对万向传动装置的结构做了优化设计，并确定了零件优化后的尺寸从优化的结果得知，各零件体积即质量减少不少，而且优化后的结构也满足强度和刚度要求，同时降低了汽车传动装置设计的成本根据零件优化后的尺寸完成设计图纸的绘制用软件对万向传动装置的各部件建模完成整机装配并校核通过这次设计，掌握了在中进行传动轴的参数化建模，并且利用与的接口将模型导入其中，做静力学分析，在进行优化设计时，掌握了些命令流和参数化语言建模方法。但是，由于是刚开始接触这两种软件，在设计当中还存在定的缺点，首先，在进行网格划分时，课题采用的是自由划分，对后面求解带了不便，花费了大量的时间，如果利用映射划分，就可以提高效率了。其次，在进行优化设计时，对于优化变量的选择可以很多，可以是轴的长度轴的横截面积等，优化变量的个数可以是大于的，文中只做了齿宽和轴径的优化，优化变量仅有个。参考文献德.，，.著.万向节和传动轴.伍德荣，肖生发，陶建民译.北京北京理工大学出版社.，.郭慧玲.传动轴的优化设计.机械传动.刘惟信.汽车设计.北京清华大学出版社，.清华大学，余志生.汽车理论第四版.北京机械工业出版社，吴宗泽等.机械设计课程设计手册.北京高等教育出版社.易幼平等.万向联轴器十字轴强度三维有限元分析.机械设计.赖洪成.十字轴式万向接轴正确安装的理论推导.特钢技术，.李科，何志兵，沈海.等速万向节总成的设计方法.轴承，何西冷.万向节机构的运动学分析.起重运输机械,徐灏主编.机械设计手册.北京机械工业出版社，.颜波.十字轴断裂的有限元分析.农业装备与车辆工程，.韩斌慧.渐开线内花键传动轴实体造型.机械与电子，.丁素芳等.空心传动轴的可靠性稳健优化设计.装备制造技术，.彭红星.传动轴的有限元分析与设计优化.机械工程师.于志伟，李明.完全手册.人民邮电出版社，.龚曙光.基础应用及范例解析.机械工业出版社，.白葳等.通用有限元分析.基础教程.北成的。整个毕业设计是从选题，开题答辩，四周审核，中期答辩，到最终答辩的段难忘的旅程。在这将近四个月的设计过程当中，得到了导师的全力和热心指导。此外导师严谨的科研作风创造性的思维和渊博的学识丰厚的经验令我终身难忘，认真务实的工作态度更是我学习的榜样。在毕业设计即将完成之际，首先对赵雨旸导师表示衷心的感谢！当然毕业设计期间还得到了汽车与交通工程学院其他老师们和本班同学们的热心帮助，在此对他们同样表示衷心的感谢!另外，感谢学校给了这个机会，使我在毕业之际学到了许多课本上学不到的知识，并且加厚我在设计这方面的兴趣，为我将来的学习工作打好了基础，同时也锻炼了自己动手和解决问题的能力。最后还要感谢我的父母和家人，在生活上他们给予了我无微不至的关心和精神上的支持与鼓励，使我顺利地完成了学业。传动轴，在不同轴心的两轴间甚至在工作过程中相对位置不断变化的两轴间传递动力。传动轴按其重要部件万向节的不同，可有不同的分类。如果按万向节在扭转的方向是否有明显的弹性可分为刚性万向节传动轴和挠性万向节传动轴。前者是靠零件的铰链式联接传递动力的，后者则靠弹性零件传递动力，并具有缓冲减振作用。刚性万向节又可分为不等速万向节如十字轴式万向节准等速万向节如双联式万向节三销轴式万向节和等速万向节如球笼式万向节球叉式万向节。等速与不等速，是指从动轴在随着主动轴转动时，两者的转动角速率是否相等而言的，当然，主动轴和从动轴的平均转速是相等的。主从动轴的角速度在两轴之间的夹角变动时仍然相等的万向节，称为等速万向节或等角速万向节。它们主要用于转向驱动桥断开式驱动桥等的车轮传动装置中，主要用于轿车中的动力传递。当轿车为后轮驱动时，常采用十字轴式万向节传动轴，对部分高档轿车，也有采用等速球头的当轿车为前轮驱动时，则常采用等速万向节等速万向节也是种传动轴，只是称谓不同而已。在发动机前置后轮驱动或全轮驱动的汽车上，由于汽车在运动过程中悬架变形，驱动轴主减速器输入轴与变速器或分动箱输出轴间经常有相对运动，此外，为有效避开些机构或装置无法实现直线传递