汽车差速器壳断裂失效分析

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1、学兔兔www.xuetutu.com·材料．工艺．设备．汽车差速器壳断裂失效分析★黄平辉1余显忠，2揭钢1万雄飞1(1．江西江铃底盘股份有限公司；2．华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室)【摘要】针对某汽车驱动桥差速器壳体断裂情况，首先利用材料试验检验分析了该驱动桥差速器壳体所采用球墨铸铁材料的金相组织和铸造等级，然后根据((Q／T543--1999汽车驱动桥台架试验评价指标》试验标准．采用有限元分析方法建立了该差速器壳体的有限元模型，利用有限元分析软件ABAQUS进行差速器壳体的静强度分析．得到了该差速器壳的应力分布情况和应力集中部位。通过与样件失效

2、部位对比分析，确定了该差速器壳体断裂失效的原因．为改进设计提供了理论依据主题词：差速器壳体失效有限元中图分类号：U463．218+．4文献标识码：A文章编号：1000—3703(2010)02—0054—04BreakingFailureAnalysisoftheAutomobileDifferentialHousingHuangPinghuiYuXianzhong。JieGangWanXiongfei(1．JiangxiJiangLinChassisCo．，LTD；2．StateKeyLaboratoryofDigitalManufacturingEquip

3、ment&Technology，HuazhongUniversityofScienceandTechnology)【Abstract]Inview-ofthebreakingofdifferentialhousingofdrivingaxle，themetallographicstructurecomponentandthefoundrygradeoftheductileeastironadoptedindifferentialhousingofthedrivingaxleareanalyzedbythematerialtest．Accordingtothes

4、tandardofQ／T543-1999DriveAxleBenchTestEvaluationCriteria，afiniteelementmodelisthenbuiltwithfinite—elementanalysismethod，andthestaticstrengthanalysisismadebyABAQUS，asoftwareoffinite-elementanalysisandobtainsomeinformationonstressdistributionandstressconcentrationofthedifferentialhous

5、ing．Bythecomparisonwiththefailurelocationofthesample，thecauseofbreakingofdifferentialhousingisdefined，providingtheoreticalbasisforthenextstepdesign．Keywords：Differential，Housing，Failure，Finiteelement模式是由于差速器壳侧连接壳臂发生弯曲疲劳开裂1前言后引起的断裂失效．因实际零件壳臂圆弧半径R=20某装备差速器的样车在换挡循环专项试验进miTt，所以初步判断开裂处圆角

6、尺寸偏小。从图lb可行到4251km及在进行发动机标定试验时．均发生看出．差速器壳在安装止口的圆角处发生断裂分了驱动桥差速器壳断裂失效现象。因此，必须对差速析差速器的受载方式可知．差速器壳承受的载荷是器壳进行断裂失效模式分析、材料试验分析和力学传动系统传递的扭转载荷．但当汽车行驶4000km性能分析．以改善汽车驱动桥差速器壳的设计后才发生断裂失效。因此可初步判断该处的失效模本文针对驱动桥差速器壳断裂失效样件的失效式不是瞬时冲击载荷作用下引起的过载断裂失效，模式以及差速器壳材料的金相组织和铸造等级等进行而是在使用过程中受换挡过程的交变载荷作用而引了分析采用有限元

7、分析方法建立了差速器壳有限元起的疲劳破坏断裂失效。另外，该圆角处是结构突模型．进行了工作状态下的静强度分析，得到了该差速变位置．从图2可看出，为了方便加工，在其圆角处器壳的应力分布情况和应力集中部位，通过与样件失有一个过渡凹槽．这也是引起应力集中的原因。效部位对比分析．确定了该差速器壳断裂失效的原因。3差速器壳材料检验分析2差速器壳断裂失效模式分析从断裂差速器壳母材取样．采用AXIOVERT40图1为差速器壳断裂失效断面照片。从图la的MAT型金相显微镜分别对3个试样的金相组织进行断裂失效断面可看出．差速器壳一字轴销孔的失效分析，分析结果如图3所示。试样的球化

8、等级、石墨大}基金项目：江西省科技厅对