ABAQUS汽车变速器换挡机构传动系统设计+三维建模(10)
PA66 大球
ZL102压铸铝合金（底部换挡轴材料为45#） 换挡摇臂
材料 图片 泊松比 弹性模量 屈服强度 弯曲强度 摩擦系数
压铸铝合金 0.34 68GPa 215MPa 0.3
POM 缓冲圈下（宝蓝）、轴套（粉红）、球套（紫色）、缓冲圈中、缓冲圈上（咖啡色）、下压缓冲件（青色）
65Mn 下压弹簧卡片（土色）、选档轴卡片（红色）
下压弹簧（初始工作状态时弹簧力24.17N，工作是最大弹簧力为30.35N，，自由长度75mm，初始工作状态长度26.5mm，工作时最小长度14.1mm）。
3.7 模型建立
打开CATIA进入part design设计模块进行零部件设计,对选换挡操纵机构、壳体以及其他零件进行建模。
在零件设计过程中，需要多次在草图与零件设计之间进行转换。绘制完草图之后，再进入零件设计功能来构建实体。
绘制二文草图轮廓曲线为基础；
建立三文实体[运用突块（Pad）、旋转成型（Shaft）等功能]；
修改三文实体[使用开槽腔（Pocket）、旋转沟槽（Groove）、钻孔（Hole）、移除层叠成形（Removed multi－sections solid）等功能]；
在完成简单实体的基础上，不改变整个零件的基本轮廓下进行修饰操作[包括圆角（Fillet）、倒角（Chamfer）等]。
利用Reference Element工具栏可以建构空间的点、线、面等基本几何元素，这些元素可以作为构建其它图形时的参考。如在圆图形中建立圆心点、建立草图绘制的参考平面等。
在设计三文实体的过程中，还经常会使用到测量工具条（measure toolbar）测量构建实体的距离和角度等，对所创建的模型进行检查及获取数据进行下一步工作等。
球套、螺钉、弹性垫圈、销等零件的设计所需注意的是，二文图形的线条要根据设计尺寸建立约束，二文草图平面的轮廓线一定要封闭。
根据上述设计要求及相关参数设计换挡操纵机构，并利用CATIA软件进行三文设计、建模，其完成图如图。
4 应力分析与校核
4.1 模型分析
分析软件:DS ABAQUS/CAE；
版本：6.10.1
边界约束：外壳螺栓全约束，选档轴的Y位移为0。
载荷：弹簧处建立弹簧单元，上下面等效压力为0.17Pa。
工况分别为：在换挡杆顶端加载集中力分别为 –X500N,X500N,-Y250N,Y250N
4.2 施加约束状态静刚度
图9 换挡轴顶端（+X/-X）两个方向分布施加500N的力（即工况一、二）
图10 换挡轴顶端（+Y/-Y）两个方向分布施加500N的力（即工况三、四）
图11 在换挡机构底座四个安装孔施加全约束
在载荷模块中，在换挡杆上施加沿X轴正向的集中力约束，施力大小为500N，在缓冲圈上的底面和缓冲圈中的上端面上施加弹簧的作用力，大小为0.17MPa，远小于X轴正向集中力约束的作用效果，在此忽略不计。在相互作用模块中在换挡杆顶部建立一个参考点，选择杆件上端面作为作用面，该参考点的受力情况可平均分布在换挡杆端面上，同样的在缓冲圈上的底面中心作为参考点和缓冲圈中的上端面上个建立一个参考点，使其分别可以将受力情况均布在相应的面上。
4.3 划分网格
第一步，单元类型的选择。选用C3D4：四结点线性四面体单元，这种单元划分网格简单，计算精度高，且计算代价低。
第二步，布局种子数。ABAQUS采用的是先布种再划分网格的技术。根据分析需要视情况而定，由于种子决定了网格划分的疏密程度，种子越多，网格就越细密。因此在布种前应对布种区域进行预判，影响仿真结果的关键部位以及可能出现应力集中的部位等种子数应该多些。