微型汽车驱动桥壳强度及疲劳寿命分析.pdf

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1、《装备制造技术)2014年第1期微型汽车驱动桥壳强度及疲劳寿命分析胡分平’，徐文涛，蒋小波’(1．柳州五菱汽车工业有限公司，广西~P,kbI545007；2．武汉理工大学，湖北武汉430070)摘要：对微型汽车桥壳进行理论上的受力分析，计算出其在极限工况下的应力分布，同时对桥壳进行静强度分析，结合理论计算结果验证有限元模型的准确性。在此基础上进行疲劳寿命分析，得出桥壳潜在的危险位置，进行疲劳台架试验验证疲劳分析的准确性，仿真与试验结果一致，说明仿真分析能够在桥壳的设计和试验阶段提供一定的参考，缩减产品开发周期，减少试验次数。关键词：桥壳；静强度；疲劳寿命；仿真；

2、试验中图分类号：U463．218．5文献标识码：A文章编号：1672—545X(2014)01—0001—03驱动桥的桥壳是汽车上的主要承载构件之一，其承载着车身的质量，并将载荷传递给车轮，同时地面作用在车轮上的力也是经过桥壳传到车身，所以桥壳既是承载件又是传力件。微型汽车在行驶过程中，由于路面冲击，桥壳承受各种复杂载荷等工况，所以在设计时必须考虑桥壳有足够的强度和刚图1桥壳静弯曲应力计算简图度⋯。过去主要是依靠对桥壳样品进行台架试验来某型号微型汽车后轴载荷为1040kg，驱动桥壳考核其强度和刚度，但这种方法周期长，成本高，不尺寸为70mm×4．5mm，材料屈服

3、应力为245MPa．利于产品快速投放市场。有限元法是求解各类工程桥壳的外圆直径D=70mm，桥壳的内圆直径d=70问题的数值计算方法，已经越来越多的被应用到工—4．5X2=611Tim，板簧距A=1016mm，轮距日=程研发、分析领域，正确使用能提高分析效率，保证1440mm。桥壳在2．5倍满载轴荷下的静弯矩为M=2．5×分析精度，降低成本，为产品的设计以及试验提供mg×(B—A)，4=2．5X1040×9．8×(1．44—1．016)／指导依据。4：2700．9N·m。本文首先对某型号微型车桥壳做了受力分析，抗弯端面系数为IV=叮T(一)／32D=14248m

4、m；从理论上计算其在承受2．5倍垂直载荷下的应力状危险截面静弯曲应力为=M~IV=2700．9×1000／态，然后根据图纸采用CAD软件UG做出桥壳的几14248=189．6MPa；何模型，导入有限元分析软件ANSYS中，对桥壳进安全系数irb=245／189．6=1．29。行相同载荷下的静力学分析，结合理论受力分析结理论计算结果表明桥壳最危险断面的应力为果验证有限元模型的准确性，最后在此基础上进行189．6MPa，小于材料的屈服应力245MPa，满足强度桥壳的疲劳寿命分析，通过疲劳台架试验验证了仿要求。真结果的准确性。2静强度仿真分析1理论受力分析2．1几何模

5、型的建立在一般的情况下，在校核桥壳时多采用传统方本文运用CAD软件UG对桥壳进行建模，在保法，将桥壳看成是一简支梁并校核某些特定断面的证桥壳力学性能的前提下，同时又使建模简单，对桥最大应力值『2]。图1所示为桥壳在两端板簧座处受到壳进行简化，忽略了那些不受力或者受力很小的结加载时的静弯曲应力图，危险断面在板簧座附近。构复杂的部位『31。收稿日期：2013—10—08作者简介：胡分平(1980一)，男，安徽宣城人，工程师，研究方向为汽车驱动桥NVH及制造工艺。1