王绍清+李林海

摘 要：拨叉是变速器结构中重要的承载部件。本文利用有限元分析软件对变速箱拨叉进行了结构分析，得到了变速箱拨叉在静力作用下的位移分布云图和应力分布云图。分析结果表明，该变速箱拨叉强度存在较大富裕，具有轻量化的优化空间。利用solidThinking Inspire工具建立了变速箱拨叉的拓扑空间，进行了工况载荷的定义，得到了拨叉在静力作用下的整个拓扑概念模型，经过优化后的变速箱拨叉满足刚度、强度的要求，大大节约了工程材料，为设计提供了有价值的理论依据。

关键词：拨叉 solidThinking Inspire 概念模型 拓扑

中图分类号：TP29 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）08（b）-0000-00

1引言

拨叉[1]应用于拖拉机的变速箱的换挡机构中。作为变速器的重要部件，拨叉不仅要有足够的刚度、强度，还要有良好的可靠性。本文利用UG[2]建立了拨叉的三维模型，利用有限元软件[3，4]对拨叉进行了强度分析。利用solidThinking Inspire[5]工具建立了变速箱拨叉的拓扑空间，得到整个拓扑概念模型，大大节约了工程材料，为设计提供了有价值的理论依据。

2 变速箱拨叉强度分析

在UG中按设计图纸尺寸对拨叉进行了简化的三维建模，利用UG与ANSYS软件的接口将所建立的拨叉三维模型导入ANSYS软件中。

变速器拨叉的材料选用铸钢ZG310-570，屈服强度310MPa，抗拉强度570MPa，弹性模量为E=206Gpa，泊松比为0.3，对三维模型进行网格划分。 由于拨叉一端绕轴旋转；拨叉两侧往复与齿轮面接触受力，所以在有限元软件中采用孔固定约束。拨叉叉爪两侧所承受的最大载荷为7KN，加载与拨叉爪两侧面上，方向为侧面的垂直方向。……