设计、研究、分析。12015年第4期 Design,Research&Analysis
某双离合变速器齿轮的接触应力分析
任继文，汪金虎
（华东交通大学机电工程学院，江西南昌330013）
摘要：针齿轮以传动时冲击噪音小、传动力矩大、传动平稳等特点在汽车变速器中得到广泛应用。利用CATIA软件建立汽车变速器一档齿轮三维实体模型，应用软件HYPERMESH和ABAQUS对变速器一格齿轮进行有限元接触强度分析，得到了一格齿轮在啮合传动过程中，齿面接触线和齿面接触应力的分布情况。结果表明，该款双离合变速器在一档工况下，一档齿轮所受的最大接触应力没有超过材料的许用应力，满足变速器齿轮强度设计的要求。关键调：双离合变速器；一档齿轮；有限元；接触应力
中图分类号：TH132.4
文献标识码：A
文章编号：10026886(2015)04002904
Toothcontact stressanalysis of dual clutchtransmissiongears
RENJiwen，WANGJinhu
Abstract: Helical gears are widely used in automobile transmission for its small transmission noise, large driving torque and smooth transmission characteristics., In this paper, the three dimensional entity model of automobile transmission first gears eoeaaoseskeeoooaieaa HYPERMESH and ABAQUS software, In the process of gear transmission, the distribution of contact line and contact stress on the tooth surface were obtained. The results show that the maximum contact stress of this dual clutch transmission first
gears are no more than the allowable stress of material, and the strength of gears can meet the design requirements. Keywords; dual clutch transmission ; the first gears ; finite element method; contact stress
0引言
斜齿轮是汽车变速器传动系统中的重要组成零部件，起着传递发动机转矩的作用。变速器齿轮工作环境恶劣，使用工况复杂多变，并且由于车速的不断变化需要频繁的换档，如果齿轮的接触应力过大或应力在齿向方向分布不均匀，就会发生齿面点蚀、塑性变形等损伤，导致斜齿轮传动失效，从而严重影响变速器的各项性能指标1-2}。因此，在变速器设计研究工作中对变速器齿轮的强度、刚度的计算及校核有很大的意义。
本文采用有限元计算的方法，在一档工况下，对变速器齿轮进行了接触应力分析，得到了齿轮在啮合传动过程中，齿面接触线、齿面接触应力的分布情况。其结果为双离合变速器齿轮强度的计算及校核提供了参考依据。
1变速器一档齿轮三维几何模型的建立
斜齿轮建模的关键在于准确确定斜齿轮的渐开线齿廊曲线方程、齿根过渡曲线方程和螺旋线方程。
（1）渐开线齿廓曲线方程
齿轮渐开线生成原理如图1所示，当直线n-n 沿一圆周作相切的纯滚动时，直线n-n上的任一点 K在与该圆固联的平面上的轨迹，即弧KK，称为该圆的渐开线，这个圆称为渐开线基圆。若以基圆圆心为原点，渐开线的起始点K。与圆心的连线为x轴，与其垂直的方向为y轴，建立直角坐标系，根据齿轮渐开线形成的原理3），可以推导出直角坐标系下渐开线方程如式（1）所示。
[x=rgcoseresing[y = rgsing + rgocose
(1)
式中：。为基圆半径；α为压力角;6，为展角，6=
·29·