拖拉机前动力输出变速箱壳体轻量化设计

来源：江苏农业科学杂志2019年第第10期北京时间：

作者：胡奔; 廖敏; 李晓鹏; 潘群林; 陶金京

单位：1.西华大学机械工程学院，四川成都 610039； 2.流体动力机械教育部重点实验室，四川成都 610039

摘要：某型号拖拉机须要满足小型化、轻量化要求，故对其变速箱壳体进行轻量化设计。将变速箱壳体的质量和变形量同时最小作为目标函数进行优化，在变速箱进行拓扑优化后，去除了部分凸台材料，同时在输出轴凸台周围添加了加强筋结构；采用响应面法构建了变速箱壳体尺寸响应面输出参数的拟合度图，发现变速箱壳体输出轴轴承凸台外缘直径和其下方加强筋截面宽度对变速箱壳体质量、刚度影响较大，再利用综合指数评价法求得变速箱壳体结构尺寸最佳方案；最后，进行优化前后质量与静力学的对比分析，结果表明优化后壳体质量减少了16.3%，刚度与强度更加合理。

关键词：拖拉机;变速箱壳体;拓扑优化;响应面;轻量化

基金资助：国家重点研发计划(编号：2016YFD0700400)；流体动力及机械教育部重点实验室课题(编号：szjj2016-011、JYBFX-YQ-1)；四川省科技厅项目(编号：2017TD0023)。