基于有限元的某轮边电机驱动桥结构优化设计.pdf

《基于有限元的某轮边电机驱动桥结构优化设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.10.009基于有限元的某轮边电机驱动桥结构优化设计何维聪，丁炜琦，苏武，张龙，郑小艳，储峰（陕西汉德车桥有限公司，陕西西安710200）摘要：随着新能源汽车市场快速的发展，轮边电机驱动桥以其优越的性能逐渐成为商用车车桥首选产品。文章对国内某轮边电机驱动桥在设计工况下的可靠性进行有限元分析，并对该驱动桥进行结构优化。采用有限元分析方法，以降低结构应力、提高桥总成安全系数为目标，对该驱动桥进行结构优化设计。经过多轮优化后，桥总成结构应力

2、明显下降，且满足桥总成安全系数要求。关键词：轮边电机驱动桥；可靠性；有限元分析；安全系数中图分类号：U462.1文献标识码：A文章编号：1671-7988(2017)10-23-03StructuralOptimizationDesignofAnElectricDriveAxleBasedonFiniteElementMethodHeWeicong,DingWeiqi,SuWu,ZhangLong,ZhengXiaoyan,ChuFeng(ShaanxiHandeAxleCo.LTD,Shaan

3、xiXi'an710200)Abstract:Withthedevelopmentofnewenergyautomobile,electricdriveaxlebecamethebestproductofcommercialvehiclebyhighperformance.Finiteelementanalysiswasperformedonthereliabilityunderdesignconditionsofanelectricdriveaxle,andstructuraloptimiza

4、tionwasperformed.Usingfiniteelementanalysismethod,optimizationdesignwasperformed,reducingthestructuralstressandimprovingsafetycoefficientoftheaxleweretakenastheobjectivefunction.Afterseveralroundsofoptimization,thestructurestressofaxleassemblywasdecr

5、eased,andthesafetyfactormettheaxlestrengthrequirement.Keywords:ElectricDriveAxle;Reliability;Finiteelementanalysis;SafetyFactorCLCNO.:U462.1DocumentCode:AArticleID:1671-7988(2017)10-23-03目前，对于车桥结构强度可靠性分析主要通过试验的方前言法进行验证，而通过有限元分析对车桥结构强度分析的方法[1]并不多见。王旭等

6、建立了某型商用车结构有限元模型，以随着地球环境污染的日趋严重、世界石油资源的日渐枯管材厚度为设计变量，以扭转刚度为约束函数，以降低整车竭，新能源汽车的市场地位显得尤为重要。轮边电机驱动桥[2]重量为目标函数，进行优化设计。丁炜琦等度某商用车结具有总量轻、成本低、整车布置方便等优点，逐渐成为商用构进行优化设计，降低了结构最大应力，并减轻了重量。本车车桥首选产品，所以，对轮边电机驱动桥的可靠性分析很文通过建立某轮边电机驱动桥结构有限元模型，采用非线性有必要。有限元方法，得到该结构在设计工况下的应力分

7、布。以改善作者简介：何维聪，就职于陕西汉德车桥有限公司。结构受力，提高结构安全系数为目标，对该桥总成进行结构通讯作者：苏武，就职于陕西汉德车桥有限公司。优化设计。2017年第10期何维聪等：基于有限元的某轮边电机驱动桥结构优化设计241、轮边电机驱动桥简介提交有限元求解器，进行线性静力学计算，得到各设计工况下的应力云图如下所示。电驱动车桥分为中央电机驱动和轮边电机驱动两种形式，中央电机驱动形式，其桥产品与传统动力形式相同，只是用电动机取代了发动机、离合器、变速箱和传动轴。轮边电机驱动是在取消了传

8、统桥产品中的中央减速器，取而代之的是两个位于轮端的电动机和减速器。将两台电机、减速机构、车桥集成为一个总成。无传统的差速器、采用电控差速图3重载工况应力云图图4制动工况应力云图满足汽车转弯的功能。轮边减速电驱动桥与传统的方案相比具有重量轻、成本低、整车布置方便等优点。该轮边电动驱动桥结构示意图如图1。图5驱动工况应力云图表1给出了各设计工况下结构的最大应力值。表1优化前结构最大应力1-C型梁、2-箱体、3-桥壳中段、4-箱盖、5-轴头图1某轮边电机驱动桥结构示意图2、有限元模型有限元分析是利用数