拖拉机变速箱箱体快速设计方法与软件开发

张延安，辛 喆，杜岳峰，邵明玺,2，孙恩鑫，张发旺

拖拉机变速箱箱体快速设计方法与软件开发

张延安1，辛 喆1※，杜岳峰1，邵明玺1,2，孙恩鑫1，张发旺1

（1. 中国农业大学工学院，北京 100083；2. 潍坊科技学院，潍坊 262700）

针对目前拖拉机变速箱箱体产品开发周期长、设计与制造成本高的问题，该研究提出了一种基于知识的拖拉机变速箱箱体快速设计方法。首先，研究并建立箱体设计知识库、推理机制及参数化模型；然后，运用Visual Studio 2015的MFC编写快速设计系统的人机交互界面，联合SQL Server2012、Creo4.0完成快速设计系统与知识库、模型库的连接，建立拖拉机动力换挡变速箱箱体快速设计系统，并进行实例验证；最后，运用ANSYS workbench18.1对系统输出模型进行有限元仿真分析，箱体最大等效应力为206.19 MPa，最大变形为0.450 mm，最大间隙变化量为0.007 8 mm，最大错移量为0.026 mm，一阶固有频率为405.28 Hz，与ZF公司相同传动方案产品相比，箱体质量减少了28.8 kg。结果表明：该系统能高效、快速地完成拖拉机变速箱箱体开发，系统设计的拖拉机变速箱箱体具有良好的强度、刚度、密封性与动态特性，产品质量更轻，这对于缩短产品开发周期、降低设计与制造成本具有重要意义。

拖拉机；设计；软件；变速箱箱体；知识工程；快速设计

0 引 言

拖拉机在农业生产过程中使用广泛，起着非常重要的作用[1]。拖拉机变速箱箱体结构复杂，产品系列及用户需求多样，产品开发多为基于原有产品的仿照或改型设计，设计准确性差，存在大量重复性工作，后期需进行大量的有限元仿真与试验，存在产品开发周期长，设计成本高等问题[2-3]。……