微型汽車驅(qū)動(dòng)橋殼強(qiáng)度及疲勞壽命分析.pdf

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1、《裝備制造技術(shù))2014年第1期微型汽車驅(qū)動(dòng)橋殼強(qiáng)度及疲勞壽命分析胡分平’，徐文濤，蔣小波’(1．柳州五菱汽車工業(yè)有限公司，廣西~P,kbI545007；2．武漢理工大學(xué)，湖北武漢430070)摘要：對(duì)微型汽車橋殼進(jìn)行理論上的受力分析，計(jì)算出其在極限工況下的應(yīng)力分布，同時(shí)對(duì)橋殼進(jìn)行靜強(qiáng)度分析，結(jié)合理論計(jì)算結(jié)果驗(yàn)證有限元模型的準(zhǔn)確性。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行疲勞壽命分析，得出橋殼潛在的危險(xiǎn)位置，進(jìn)行疲勞臺(tái)架試驗(yàn)驗(yàn)證疲勞分析的準(zhǔn)確性，仿真與試驗(yàn)結(jié)果一致，說(shuō)明仿真分析能夠在橋殼的設(shè)計(jì)和試驗(yàn)階段提供一定的參考，縮減產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，減少試驗(yàn)次數(shù)。關(guān)鍵詞：橋殼；靜強(qiáng)度；疲勞壽命；仿真；

2、試驗(yàn)中圖分類號(hào)：U463．218．5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672—545X(2014)01—0001—03驅(qū)動(dòng)橋的橋殼是汽車上的主要承載構(gòu)件之一，其承載著車身的質(zhì)量，并將載荷傳遞給車輪，同時(shí)地面作用在車輪上的力也是經(jīng)過(guò)橋殼傳到車身，所以橋殼既是承載件又是傳力件。微型汽車在行駛過(guò)程中，由于路面沖擊，橋殼承受各種復(fù)雜載荷等工況，所以在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮橋殼有足夠的強(qiáng)度和剛圖1橋殼靜彎曲應(yīng)力計(jì)算簡(jiǎn)圖度?。過(guò)去主要是依靠對(duì)橋殼樣品進(jìn)行臺(tái)架試驗(yàn)來(lái)某型號(hào)微型汽車后軸載荷為1040kg，驅(qū)動(dòng)橋殼考核其強(qiáng)度和剛度，但這種方法周期長(zhǎng)，成本高，不尺寸為70mm×4．5mm，材料屈服

3、應(yīng)力為245MPa．利于產(chǎn)品快速投放市場(chǎng)。有限元法是求解各類工程橋殼的外圓直徑D=70mm，橋殼的內(nèi)圓直徑d=70問(wèn)題的數(shù)值計(jì)算方法，已經(jīng)越來(lái)越多的被應(yīng)用到工—4．5X2=611Tim，板簧距A=1016mm，輪距日=程研發(fā)、分析領(lǐng)域，正確使用能提高分析效率，保證1440mm。橋殼在2．5倍滿載軸荷下的靜彎矩為M=2．5×分析精度，降低成本，為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)以及試驗(yàn)提供mg×(B—A)，4=2．5X1040×9．8×(1．44—1．016)／指導(dǎo)依據(jù)。4：2700．9N·m。本文首先對(duì)某型號(hào)微型車橋殼做了受力分析，抗彎端面系數(shù)為IV=叮T(一)／32D=14248m

4、m；從理論上計(jì)算其在承受2．5倍垂直載荷下的應(yīng)力狀危險(xiǎn)截面靜彎曲應(yīng)力為=M~IV=2700．9×1000／態(tài)，然后根據(jù)圖紙采用CAD軟件UG做出橋殼的幾14248=189．6MPa；何模型，導(dǎo)入有限元分析軟件ANSYS中，對(duì)橋殼進(jìn)安全系數(shù)irb=245／189．6=1．29。行相同載荷下的靜力學(xué)分析，結(jié)合理論受力分析結(jié)理論計(jì)算結(jié)果表明橋殼最危險(xiǎn)斷面的應(yīng)力為果驗(yàn)證有限元模型的準(zhǔn)確性，最后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行189．6MPa，小于材料的屈服應(yīng)力245MPa，滿足強(qiáng)度橋殼的疲勞壽命分析，通過(guò)疲勞臺(tái)架試驗(yàn)驗(yàn)證了仿要求。真結(jié)果的準(zhǔn)確性。2靜強(qiáng)度仿真分析1理論受力分析2．1幾何模

5、型的建立在一般的情況下，在校核橋殼時(shí)多采用傳統(tǒng)方本文運(yùn)用CAD軟件UG對(duì)橋殼進(jìn)行建模，在保法，將橋殼看成是一簡(jiǎn)支梁并校核某些特定斷面的證橋殼力學(xué)性能的前提下，同時(shí)又使建模簡(jiǎn)單，對(duì)橋最大應(yīng)力值『2]。圖1所示為橋殼在兩端板簧座處受到殼進(jìn)行簡(jiǎn)化，忽略了那些不受力或者受力很小的結(jié)加載時(shí)的靜彎曲應(yīng)力圖，危險(xiǎn)斷面在板簧座附近。構(gòu)復(fù)雜的部位『31。收稿日期：2013—10—08作者簡(jiǎn)介：胡分平(1980一)，男，安徽宣城人，工程師，研究方向?yàn)槠囼?qū)動(dòng)橋NVH及制造工藝。1