ABAQUS汽车变速器换挡机构传动系统设计+三维建模(11)
第三步，选用合适的网格划分技术。网格划分方法主要有自由网格，结构网格以及扫略网格。通过尝试，其中扫掠网格质量最好，但是对模型要求较高，适用于较规则的模型，结构网格对模型要求低些，自由网格最低，但是网格质量也较差，基于换挡机构多曲面多台阶不对称形状复杂等结构特点，选择结构网格。算法使用Advancing Front算法(进阶算法，首先在边界上生成网格，然后再向区域内部扩展)。
第四步，划分网格，鉴于有限元软件ABAQUS网格划分功能的强大，网格单元排列规则，大小适中，没有产生畸形。根据本换挡机构的结构特点以及其约束和加载的情况，对换挡机构受力形态有重要影响的区域，如底座曲面区域等可能出现应力集中的部位进行了网格的细化，以便提高计算精度。对于带有曲面等形状较为复杂的底面等部件，为了采用质量较好的四面体网格进行划分，利用切割几何元素功能，将换挡底面进行切割，且切割后的各个体之间仍然保持原有的连接关系，不需要再进行绑定。
切割后就可以进行网格划分了。网格划分的时有时仍会发现某些部分的网格质量较差，造成这样的原因主要有两个，一是网格划分技术不合适，可以考虑更换更适合模型的技术；二是在进行几何元素切割时，可能会产生极小的短线断面，影响网格的形状，造成网格的畸变，而且十分难以发现。解决的办法是点击工具中的查询选项，选择几何形状诊断，再点击要进行诊断的部件，如果存在难以划分的短线断面，ABAQUS则会高亮显示，再点击虚拟拓扑中的忽略实体选项，选中要忽略的短线断面将其忽略，然后再进行网格划分就可以得到质量较高的网格了。划分完网格后检查网格质量，检查后发现，网格质量很好，没有错误和警告单元。
换挡机构的有限元模型如图所示。
网格类型：四节点线性四面体单元C3D4
网格大小：1-2mm,接触的地方细化为1-1.5mm,模型节点总数为232805，单元数991640
材料特性：按照提供材料建立材料库并应用于对应零件上
接触：固结17对，接触26对
求解器：ABAQUS Standard
算法：完全牛顿法
视图方向定义：以图中-X坐标方向为向前，Y坐标方向为向后，Z坐标为向上。
4.4 应力分析结果
4.4.1工况一：换挡杆向前推动时 –X 500N
换挡杆的最大弯曲应力最大值为546.9MPa
图12 换挡杆的最大弯曲应力最大值及其分布（变形系数50倍）
壳体的应力分布
壳体最大Von Mises 应力出现在图示位置，最大值为66MPa。
图13 工况一换挡杆向前推动时最大Von Mises应力（变形系数50倍）
压铸铝的应力
压铸铝的最大应力在其换挡轴根部，最大Von Mises应力为276MPa,换挡轴45号钢为410MPa,压力最大出现在两者相交处。
转轴的应力分布
转轴的应力最大位置再选档拉丝固定轴根部位置,如图所示，最大Von Mises为93MPa，该件屈服强度为235Mpa。
4.4.2 工况二：换挡杆向后推动时 X 500N
壳体的应力分布
壳体最大Von Mises应力出现在如图8所示位置，最大值为70.6MPa。
其他应力较大的部件应力分布图
盖板处最大应力为166MPa，该件屈服强度为245MPa。
上部卡簧最大应力为71MPa。
压铸铝最大应力在图示处，最大应力为225MPa。压铸铝的屈服强度为70MPa，换挡轴45号钢为410MPa，最大应力出现在两者相交处。
4.4.3 工况三：换挡杆向右推动时 –Y 250N
换挡杆的最大Von Mises 应力的位置仍然换挡杆的固定弹簧锁片的凹陷台阶处，最大值为255.8MPa，正比于集中力F=250N。