谢国平 杨旭东 孙栋 周志祥 陈波

（贵州大学机械工程学院贵州贵阳550025）

支撑结构作为一种辅助零件，因具有支撑、减振等特点，被广泛应用在机械工程中。为液力变速器出厂试验提供试验平台，保障了液力变速器的出厂质量，试验台U型支撑结构作为试验台关键结构，对实验台的整体性能有着重要影响。大功率液力变速器MA3610FA，转速为1 600～1 800 rpm，U型支撑振动剧烈，台架报警停机。经检查，变速箱连接法兰壳体处开裂，更换同型号另一台变速箱测试，在相同位置再次开裂（图1），经检查分析，壳体开裂原因为U型支撑发生变形，导致台架不对中，对试验台的稳定性造成巨大影响。U型支撑发生变形的原因有可能为安装紧固顺序不对、安装误差、换挡冲击等，为研究U型支撑真正原因，对U型支撑结构进行有限元分析与优化设计。研究不同结构的连接件、U型结构和底座对U型支撑结构动态性能的影响，以期得到了满足试验要求的U型支撑结构。

图1 变速器壳体裂开

结构优化作为工程领域广泛使用的方法之一，具备设计周期短、生产效率高、结构性能好和成本低等特点。杨旭东等［1］应用拓扑优化对大功率液力变速器试验台底座进行优化设计，研究了不同板筋结构底座的固有振动频率，并通过对模型拓扑优化，得到了振动性能更好的结构模型。刘志卫等［2］对两面顶压机下横梁结构进行分析，实现了快速化、轻量化优化设计。陈振亚等［3］对多级爪型干式真空泵进行结构分析与优化设计，发现优化后的磁流体密封真空度优于机械密封真空度。……