基于Abaqus在汽车张紧器结构分析中的应用(一)

 汽车张紧器强度分析是汽车机械结构可靠性问题中至关重要的一部分，通过有限元分析结果指出张紧器在运行过程中各部位的受力情况，改进张紧器的结构，为进一步改进车身结构设计提供了理论依据，在提高产品可靠性、降低产品的损坏率、压缩成本方面起到了显著的作用。

 1、案例背景

 如图1所示，某汽车产品的张紧器装在发动机上运行的时候，皮带会逐渐从带轮上沿A---B的方向滑脱掉。而且，图中标识的部分会出现很大的缝隙，即摆臂与底座之间会在一侧出现缝隙。

图1

 分析思路：

 （1）验证摆臂、底座、等部件的强度；

 （2）验证尼龙衬套与尼龙垫板受压后的弹性变形量，是否会导致垂直度不好的问题。

 2、张紧器使用材料属性

 3、分析工况一：带张力400N

 如图2所示，箭头所指方向为皮带对带轮施加的力的方向，也是皮带绕过带轮的方向，在带张力的作用下，摆臂会出现一定的侧倾，因而导致带轮出现倾斜。。分析正常工作位置（将张紧器加载到工作位置，此时皮带张力约400N）下各部件的受力情况。

图2

 4、分析结果-应力云图

 （1）整体应力云图

 整体最大应力发生在芯轴上，最大值为：87.04Mpa，没有超过所用材料45#钢的屈服强度（355Mpa）。

 （2）张紧臂及壳体应力云图

 （3）阻尼件及压盖应力云图

 （4）尼龙衬套及尼龙垫应力云图

 （5）芯轴应力云图

 芯轴最大应力值为87.04Mpa，小于所用材料的屈服强度（355Mpa）。

 （6）弹簧垫片及带轮应力云图

 （7）螺丝及盖板应力云图

5、分析结果-位移云图

 （1）整体位移云图

 整体位移变化最大值发生在带轮上，大小为0.1054mm。

 （2）尼龙垫及尼龙衬套位移云图

 （3）芯轴位移云图

 张紧器处在正常工作位置时，芯轴最大位移发生在顶部，大小为0.0174mm。

 （4）张紧臂位移云图

 张紧臂最大位移发生在安装轴承处，大小为：0.074mm。

 结果汇总：