驱动桥壳有限元分析

1、 驱动桥壳有限元分析汽车驱动桥壳的功用是支承并保护主减速器，差速器和半轴等，使左右驱动车轮的轴向相对位置固定，并且支承车架及其上的各总成质量。1 驱动桥壳设计要求在设计选用驱动桥壳时，要满足以下设计要求：（1）应该具有足够的强度和刚度，以保证主减速器齿轮啮合正常，并不使半轴产生附加弯曲应力。（2）在保证强度和刚度的情况下，尽量减小质量以提高汽车行驶的平顺性。（3）保证足够的离地间隙。（4）结构工艺性好，成本低。（5）保护装于其中的传动系统部件和防止泥水浸入。（6）拆装，调整，维修方便。2 驱动桥壳类型确定和材料选择驱动桥壳通常分为整体式桥壳、分段式桥壳，前者强度和钢度较大，便于主减速的装配、调

2、整和维修。普遍用于各类汽车上；多段式桥壳较整体式易于铸造，加工简便，但维修保养不便，汽车较少采用。本设计选用整体式桥壳。后桥壳体为整体铸造，半轴套管从两端压入桥壳中。后桥壳前部和主减速器连接，后部为可拆式后盖，后桥壳上装有通气塞。图1 驱动桥壳结构尺寸 本设计中的驱动桥壳总长为1800mm，簧板距为970mm，桥壳厚度为8mm，选用材料为可锻铸铁，牌号为KT350-10，弹性模量为，泊松比为0.23，密度为，抗拉强度为350Mpa，屈服强度为200Mpa。这种材料有着较高的强度、塑性和冲击韧度，可用于承受较高的冲击，振动及扭转载荷下工作的零件。3 对驱动桥壳进行有限元分析ABAQUS是一套功能

3、强大的有限元分析软件，特别是在非线性分析领域，其技术和特点更是突出，它融结构、流体、传热学、声学、电学及热固耦合、流固耦合等于一体，由于其功能强大，再加上其操作界面人性化，越来越受到人们的欢迎。在对桥壳进行有限元分析，首先将CATIA软件设计的驱动桥壳模型导入ABAQUS软件中，并将上述材料属性添加到模型。图2 将模型导入ABAQUS并赋予属性由于本设计的桥壳为整体式桥壳，整体式桥壳与轮辋在凸缘盘外侧位置通过轴承相连接，因此可以将此处位置的约束看成全自由度约束。桥壳通过板簧座位置与车体相连接，此处位置承受车体载荷。本设计中车体满轴载荷（后）为6910kg，考虑到车满载状况下行驶通过不平路面，将

4、受冲击载荷，所以取2.5倍满轴载荷加于板簧座上，即总质量为17275kg，每个板簧座承受86375kg。图3 给模型施加边界条件和载荷采用四面体单元自由划分方式为模型划分网格，单元为C3D4线性减缩积分类型，具有二次位移模式的特征能更真实地反映受力情况。图4 给桥壳模型划分网格 图5 桥壳模型节点数和单元数从上图，可以看出有限元桥壳模型节点个数为7663，单元个数为26831。将划分了网格的有限元模型提交，进行分析计算，结果如下图：图6 桥壳模型应力分布云图图7 桥壳模型应力分布云图图8 桥壳模型位移分布图4 结论计算结果显示表明，应力集中分布在凸缘盘两侧，其中凸缘盘外侧米赛斯最大值为195.6Mpa，而桥壳模型材料为可锻铸铁KT350-10，屈服应力为200Mpa。最大应力值小于材料的屈服应力。桥壳的位移变形主要是分布在桥壳的中间部分，并沿两边位移值逐渐减小，图7.7显示最大位移值为0.07488