1、课题研究背景与意义
目前在实际工程中，中间轴式变速器在一些重型货车、客车得到了广泛应用。与两轴式变速器相比，中间轴式变速器能够提供更大的传动比。在工作过程中，从动齿轮以及输出轴往往也需要承载更大的转矩传递，因此对该类零部件的强度有一定的要求。
齿轮作为汽车变速器的关键零部件，在变速和变载的复杂工况下工作，常处在高温、动载润滑条件较差的工作环境，因而齿轮质量关系着变速器能否平稳高效地运转。近年来，随着变速器向小型轻量化方向发展，对变速器齿轮强度分析与评价提出了更高的要求，而齿轮强度分析，是齿轮承载能力、振动、噪声、齿形优化等研究的基础。变速器轴是变速器的主要部件，肩负着传递发动机动力的重任，直接影响着变速器的工作可靠性和寿命。
基于此研究现状，本课题拟基于给定的中间轴式变速器设计要求，采用逆向设计方法建立其三维几何模型。在此基础上利用有限元法，对中间轴式变速齿轮等重要零部件在工作过程中的应力应变状态进行分析，确定其工作状态下的强度值，从而评价主减速器的可靠性。
2、国内外研究现状
变速器对汽车动力性、经济性、操纵性等都有直接影响，而其关键部件齿轮，齿轮轴等对变速器的功能实现和使用寿命很大程度的影响。国内外很多学者都对变速器中关键部件的强度及疲劳作了大量的研究与分析，分析方法有公式法、试验法和有限元法。随着电脑技术和数值分析的发展，有限元法成为变速器齿轮的强度分析的常用方法，并取得创新性进展。
端木萍萍，王良模，夏汉关等[1]利用ABAQUS对差速器齿轮进行了动态仿真，模拟计算啮合正确、无安装误差的齿轮副间的连续动态啮合过程，得出一个啮合周期内的啮合规律以及最大接触应力分布。以最大接触应力作为静载输入计算齿轮接触疲劳性能。
李海鹏[2]将变速器齿轮为研究对象，对齿轮进行三维参数建模，基于动态有限元分析和试验验证结合的方法，对各挡位齿轮进行动态啮合分析，并应用名义应力法对齿轮的寿命进行了研究。
秦春红[3]系统总结齿轮强度分析经典方法，应用有限元法实现对斜齿轮的接触应力和弯曲应力的参数化建模与仿真；结合某轻型货车变速器逆向分析与设计的需要，通过ANSYS二次开发工具APDL和 UIDL进行齿轮强度分析并开发应力分析模块，分析评价变速器各挡齿轮的强度。
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