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第六节驱动桥壳设计驱动桥课的主要功用是支撑汽车质量，并承受由车轮传来的路面的反力和反力矩，并经悬架传给车架（或车身）；它又是主减速器、差速器、半轴的装配基体驱动桥壳应满足如下设计要求：1）应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前提下，尽量减小质量以提高汽车行驶平顺性．3）保证足够的离地间隙．4）结构工艺性好，成本低．5）保护装于其上的传动部件和防止6）拆装，调整，维修方便．一．驱动桥壳结构方案分析驱动桥壳大致可分为可分式、整体式和组合式三种形式。
1．可分式桥壳可分式桥壳(图5—29)由一个垂直接合面分为左右两部分，两部分通过螺栓联接成一体。
每一部分均由一铸造壳体和一个压入其外端的半轴套管组成，轴管与壳体用铆钉连接。
这种桥壳结构简单，制造工艺性好，主减速器支承刚度好。
但拆装、调整、维修很不方便，桥壳的强度和刚度受结构的限制，曾用于轻型汽车上，现已较少使用。
2．整体式桥壳整体式桥壳(图5—30)的特点是整个桥壳是一根空心梁，桥壳和主减速器壳为两体。
它具有强度和刚度较大，主减速器拆装、调整方便等优点。
按制造工艺不同，整体式桥壳可分为铸造式(图5—30a)、钢板冲压焊接式(图5—30b)和扩张成形式三种。
铸造式桥壳的强度和刚度较大，但质量大，加：上面多，制造工艺复杂，主要用于中、·重型货车上。
钢板冲压焊接式和扩张成形式桥壳质量小，材料利用率高，制造成本低，适于大量生产，广泛应用于轿车和中、小型货车及部分重型货车上。
3)组合式桥壳组合式桥壳(图5—31)是将主减速器壳与部分桥壳铸为一体，而后用无缝钢管分别压入壳体两端，两者间用塞焊或销钉固定。
它的优点是从动齿轮轴承的支承刚度较好，主减速器的装配、调整比可分式桥壳方便，然而要求有较高的加工精度，常用于轿车、轻型货车中。
二．驱动桥壳强度计算对于具有全浮式半轴的驱动桥，强度计算的载荷工况与半轴强度计算的：三种载荷工况相同。
驱动桥壳的功能主治是什么1. 概述驱动桥壳是一种用于汽车传动系统的关键组件，它通过连接发动机和车轮，将动力传递给车轮从而推动汽车运行。
驱动桥壳的功能主治涵盖了多个方面，本文将对其进行详细介绍。
2. 传递动力驱动桥壳的主要功能之一是传递动力。
驱动桥壳通过传动轴将来自发动机的动力传递给车轮，从而提供足够的扭矩和力量推动汽车前进。
它起到了连接发动机和车轮之间的桥梁作用，确保动力的传递顺畅无阻。
3. 承受车辆重量驱动桥壳还承受着整车的重量。
当车辆行驶时，驱动桥壳通过车轮支撑车辆的重量，同时保持车身稳定。
它需要具备足够的强度和刚性，以承受车辆在行驶过程中产生的各种力和振动。
4. 增加悬挂系统的稳定性驱动桥壳在汽车悬挂系统中也起着重要作用。
它通过固定车轮和悬挂系统连接，提供了稳定的支撑和定位，增加了悬挂系统的稳定性。
在行驶过程中，驱动桥壳能够减少悬挂系统的晃动和过度下沉，提升了车辆的操控性和乘坐舒适性。
5. 转向控制一些驱动桥壳还具备转向控制的功能。
通过应用不同的转向机构和差速器，驱动桥壳可以实现车轮的转向，从而使汽车能够灵活转弯。
这对于提高汽车的可操控性和驾驶的安全性至关重要。
6. 传感器支持现代驱动桥壳通常具备传感器支持的功能。
通过安装各种传感器，例如轮速传感器、转向角传感器等，驱动桥壳可以实时监测车轮的运动状态和转向角度，从而提供更准确的数据给车辆的稳定控制系统和驾驶员。
7. 总结综上所述，驱动桥壳作为汽车传动系统的重要组成部分，具备多项功能。
它不仅承担着传递动力、承受车辆重量的重要任务，还能增加悬挂系统的稳定性、实现转向控制，并支持各类传感器的应用。
驱动桥壳的功能主治使得汽车可以更加稳定、灵活地行驶，提升了车辆的性能和操控性，同时也为驾驶员提供了更加安全和舒适的驾驶体验。
关于驱动桥壳调研报告1. 背景介绍驱动桥壳是汽车传动系统的重要组成部分，用于承载各种驱动轴和传递动力。
随着汽车工业的迅猛发展，驱动桥壳的需求量不断增加。
为了更好地了解驱动桥壳的市场现状和未来发展趋势，本次调研对国内外相关企业和产品进行了全面了解和分析。
2. 调研方法本次调研采用了多种方法，包括市场调查、采访、访问企业网站、阅读相关文献等。
我们调研了国内外的驱动桥壳企业，了解了他们的产品特点、市场份额以及技术创新方向。
3. 驱动桥壳市场现状根据我们的调研，目前驱动桥壳市场主要分为国内市场和国际市场两个部分。
在国内，一些知名的汽车制造商和零部件供应商如上汽集团、一汽集团、长城汽车、广汽集团等都拥有自己的驱动桥壳生产线。
这些企业在国内市场占据较大份额，拥有稳定的客户群体。
而在国际市场上，几家跨国汽车零部件巨头如德尔福、博世、麦格纳等也在驱动桥壳领域有所布局。
这些企业凭借强大的研发实力和国际化的销售网络，成功地进入了全球市场。
虽然国内驱动桥壳企业在一些技术指标上还有一定差距，但随着中国汽车产业的快速发展和科技创新的加速推进，国内企业有望在未来几年里逐步缩小与国际巨头的差距。
4. 驱动桥壳产品特点分析根据我们对驱动桥壳产品的研究，我们发现当前市场上的驱动桥壳主要有以下几个特点：4.1 优异的强度和刚度驱动桥壳作为汽车传动系统的主要组件之一，需要承受巨大的扭矩和压力。
因此，优异的强度和刚度是驱动桥壳的重要特点之一。
高强度和刚度的驱动桥壳能够有效保护驱动轴和传递动力，提高整车的行驶稳定性和安全性。
4.2 轻量化设计随着汽车工业的发展，轻量化已经成为一种发展趋势。
驱动桥壳作为汽车重要的组成部分之一，也需要进行轻量化设计。
通过采用高强度材料和优化结构设计，驱动桥壳可以在保持强度和刚度的同时降低重量，提高燃油经济性和车辆操控性。
4.3 高精度加工工艺驱动桥壳需要与驱动轴、传动装置等其他零部件精确配合，因此需要采用高精度加工工艺。
驱动桥的桥壳种类及应用驱动桥的桥壳是用来保护和支撑驱动桥的重要部件，也是驱动桥的外观部分。
不同的驱动桥种类会采用不同的桥壳，以适应不同的应用和环境。
下面是几种常见的驱动桥桥壳种类及应用的介绍。
1.铸铁桥壳：铸铁是一种具有优良机械性能和耐磨性的材料，广泛应用于驱动桥的桥壳中。
铸铁桥壳可以承受较大的冲击和载荷，适用于重型车辆和工程机械等领域。
其表面通常采用防锈处理，增加桥壳的寿命。
2.铝合金桥壳：铝合金具有轻质、高强度和良好的耐腐蚀性能，适用于要求结构轻量化的驱动桥。
铝合金桥壳重量轻，能有效减少车辆自重，提高燃油经济性。
广泛应用于轻型乘用车和商用车等领域。
3.碳纤维桥壳：碳纤维是一种高强度、高刚度、耐高温和耐腐蚀的材料。
碳纤维桥壳具有重量轻、耐疲劳和抗振动的特点，适用于高性能跑车和赛车等领域。
通过使用碳纤维桥壳，可以降低车辆自重并提高悬挂系统的响应速度和稳定性。
4.纳米陶瓷桥壳：纳米陶瓷是一种高硬度、高强度和高耐磨性的材料，广泛应用于驱动桥的桥壳中。
纳米陶瓷桥壳表面具有优良的耐腐蚀性和自洁性，可以提高桥壳的使用寿命。
由于纳米陶瓷的特殊结构，还可以减小桥壳的摩擦系数，提高驱动桥的传动效率。
5.塑料桥壳：塑料具有优良的电绝缘性能、耐化学腐蚀性和可塑性，适用于驱动桥的需要绝缘保护的应用。
塑料桥壳可有效防止水、尘土和化学物质侵入驱动桥，保护内部零部件不受损害。
由于塑料的重量轻且成本低，还可以减小车辆的自重并提高经济性。
以上是几种常见的驱动桥桥壳种类及应用的简要介绍。
随着科技的不断进步，驱动桥桥壳的材料和设计也在不断创新和改进。
未来，随着新材料和新工艺的涌现，驱动桥桥壳的性能将得到更进一步的提升，为汽车和机械领域带来更多创新和发展。
某车型驱动桥后桥壳开裂分析某款车型在矿区山路行驶过程中，驱动桥后桥壳在钢板弹簧位置附近发生开裂，有齿轮油渗出，此失效后桥壳为钢板冲压件，通过气体保护焊焊接而成，其主体为上下两半冲压件。
本文主要对失效件断口通过宏观观察、微观分析、金相检测，确定后桥壳开裂性质，分析可能开裂的原因。
标签：驱动桥后桥壳；钢板弹簧；开裂；断口分析驱动桥后桥壳是汽车重要的组成部分，它不但支撑着汽车的重量，将载荷传递给车轮，还承受制动工况、驱动工况、横向工况、纵向工况及上下跳工况产生的力或力矩，并经悬架传递给车身或车架。
在汽车行驶过程中，由于道路条件的千变万化，桥壳受到车轮与地面间产生的冲击载荷影响，可能引起桥壳变形或开裂，甚至断裂，因此驱动桥后桥壳应具有足够的强度和刚度。
同时其内部装有减速器、差速器、车轮传动装置及齿轮油，不但可以保护上述零部件受到外界的破坏，还可以通过内部的齿轮油润滑零部件之间的摩擦，降低零部件摩擦产生的温度，提高其寿命，所以合理的设计制造驱动桥后桥壳是提高汽车行驶稳定性和操作性的重要措施，如驱动桥后桥壳失效，会影响整车操稳，甚至发生交通事故，威胁生命。
某款车型在矿区行驶过程中，驱动桥后桥壳开裂，对失效件进行分析，结果如下：1 宏观观察驱动桥后桥壳外观及开裂位置见图1，桥壳的开裂位置在桥壳背面，位于钢板弹簧支座附件，与车辆前进方向相反，沿桥壳周向分布，后桥壳表面为电泳黑漆处理，开裂区域附件未见撞击、磕碰等异常损伤。
在后桥壳上截取失效位置，外观见图2。
图1 后桥壳整体结构图图2 失效样件外观观察断口形貌，发现断口表面较为平整，有少量的塑形变形，端口上可观察到较为明显的疲劳源区和疲劳弧线，裂纹扩展方向为沿后桥壳周向，瞬断区出现了严重的磨损，后桥壳源区起源于焊缝区外表面一侧。
为进一步对断口进行观察，将断口放于显微镜下进行观察，后桥壳源区起源于焊缝外表面一侧，为点源特征，源区被少量油污覆盖，但仍能观察到明显的疲劳辉纹，辉纹大小间距不等。
重型商用车驱动桥壳典型工况计算方法分析摘要：本文针对重型商用车驱动桥壳的典型工况计算方法进行了详细分析。
首先，介绍了驱动桥壳的结构特点和工作原理。
然后，通过分析典型工况下的受力情况，构建了驱动桥壳的力学模型。
接着，基于有限元方法，推导出了驱动桥壳在典型工况下的应力和变形方程。
最后，通过实例计算验证了该方法的正确性和可行性。
本文为重型商用车驱动桥壳的设计和研发提供了理论参考和技术支持。
关键词：重型商用车；驱动桥壳；典型工况；有限元方法；应力和变形正文：1. 引言随着现代物流和运输行业的发展，重型商用车在货物运输中扮演了重要角色。
而驱动桥壳作为车辆的动力传递部分，对于车辆的性能和安全具有至关重要的作用。
因此，合理设计驱动桥壳的结构和计算其在工作过程中的应力和变形，对于提高车辆的运行效率和安全性具有重要意义。
2. 驱动桥壳的结构特点和工作原理驱动桥壳是一种承受车轮驱动力和扭矩的结构件。
其主要组成部分包括两侧的桥壳外壳、差速器、行星齿轮和轴承等。
驱动桥壳的工作原理是，发动机输出的动力通过变速器、万向节、传动轴和驱动桥传递到车轮，驱动车轮运动。
在这个过程中，驱动桥壳需要承受来自发动机输出的扭矩和转速，以及车轮带来的驱动力和牵引力等多种力的作用，因此需要具备良好的强度和刚度。
3. 典型工况下的受力情况及力学模型驱动桥壳的受力情况取决于其工作状态和外界环境因素。
在实际使用中，驱动桥壳通常会面临竞速、爬坡、负载等多种典型工况。
以竞速工况为例，驱动桥壳需要承受高速旋转和冲击载荷等多种力的作用。
为了建立驱动桥壳的力学模型，对其受力情况进行分析是必要的。
在竞速工况下，驱动桥壳承受的主要力包括转矩力、轴向力、弯曲力等。
基于以上受力特点，可以构建驱动桥壳的力学模型，该模型包括驱动轮轴、差速器、行星齿轮、轴承、固定支撑和轮胎等组成部分。
在该模型中，驱动轮轴的旋转速度和扭矩作用于差速器的输入端，然后通过差速器、行星齿轮等装置传递到驱动桥壳的两侧。
重型货车驱动桥桥壳结构分析及其轻量化研究一、本文概述随着全球经济的不断发展和贸易活动的日益频繁，重型货车作为物流运输的重要工具，其性能和效率的提升成为了行业关注的焦点。
作为货车关键部件之一，驱动桥桥壳的结构设计和轻量化研究对于提高货车的承载能力和燃油经济性具有重要意义。
本文旨在深入分析重型货车驱动桥桥壳的结构特点，探讨其受力特性和优化设计方案，并在此基础上研究轻量化技术在桥壳结构中的应用，以期达到提高货车性能、降低能耗和减少环境污染的目的。
文章首先将对重型货车驱动桥桥壳的基本结构进行概述，介绍其常见的材料、制造工艺以及结构形式。
随后，通过有限元分析等数值计算方法，对桥壳在不同工况下的受力状态进行详细分析，揭示其应力分布规律和失效模式。
在此基础上，结合结构优化设计理论，提出改进桥壳结构的方案，以提高其承载能力和耐久性。
接下来，文章将重点探讨轻量化技术在重型货车驱动桥桥壳结构中的应用。
通过对比分析不同轻量化材料的性能特点，研究其在桥壳结构中的适用性。
结合先进的制造工艺和结构设计理念，探索实现桥壳结构轻量化的有效途径。
通过对比分析轻量化前后的桥壳性能变化，评估轻量化技术在实际应用中的效果和潜力。
文章将对重型货车驱动桥桥壳结构分析和轻量化研究的成果进行总结，并展望未来的研究方向和应用前景。
通过本文的研究，旨在为重型货车的设计和制造提供有益的参考和指导，推动物流运输行业的可持续发展。
二、重型货车驱动桥桥壳结构分析重型货车驱动桥桥壳作为车辆动力传递和承载的关键部件，其结构设计对于整车的性能和使用寿命具有至关重要的影响。
桥壳的主要功能是支撑车轮和差速器，并传递来自发动机和传动轴的扭矩，因此，其必须具备足够的强度和刚度，以承受复杂多变的工作环境和载荷条件。
桥壳的结构通常分为整体式和分段式两种类型。
整体式桥壳具有较高的结构刚性和强度，适用于承载要求较高的重型货车。
分段式桥壳则通过分段设计，实现了桥壳的轻量化，同时在一定程度上降低了制造成本。
汽车驱动桥壳调研报告汽车驱动桥壳调研报告一、引言汽车驱动桥壳是汽车传动系统的一个重要组成部分，主要用于驱动力传递和承载车辆重量。
为了深入了解汽车驱动桥壳的性能和市场需求，我们进行了相关调研，并将调研结果总结如下。
二、调研方法我们采用了多种方法进行调研，包括查阅文献资料、实地考察、访谈专业人士等。
三、调研结果1. 驱动桥壳的功能据调研，驱动桥壳主要实现了以下功能：- 承载车辆的重量和扭力驱动桥壳作为传动系统的一部分，需要承载车辆的整体重量以及发动机产生的扭矩，保证传动系统的正常运转。
- 防护传动装置和轴承驱动桥壳可以起到保护传动装置和轴承的作用，减少外部杂质和水分的侵入，延长其使用寿命。
2. 驱动桥壳的材料调研结果显示，驱动桥壳常用的材料有铝合金、铸铁等。
铝合金具有重量轻、强度高、耐腐蚀等特点，适用于高性能车型；而铸铁则具有成本低、可塑性好等优点，适用于一般家用汽车。
3. 驱动桥壳的制造工艺根据调研，驱动桥壳的制造工艺主要包括压铸、铸造、锻造等。
其中，压铸工艺可以实现大规模生产，适用于铝合金的制造；铸造适用于铸铁、铸钢等材料的制造；锻造工艺则可以实现更高强度的驱动桥壳。
4. 市场需求分析根据调研结果，市场对于驱动桥壳的需求主要体现在以下几个方面：- 轻量化需求随着汽车工业的发展，轻量化成为了汽车制造业的一大趋势。
汽车制造商对于驱动桥壳的要求越来越高，需要在保证强度的基础上，尽可能减少驱动桥壳的重量，以提升汽车的燃油经济性能。
- 高强度需求汽车制造商对于驱动桥壳的强度要求也越来越高，特别是在高性能车型中。
高强度的驱动桥壳可以承受更大的扭矩和重量，确保传动系统的稳定性和可靠性。
- 提高制造工艺市场对于驱动桥壳制造工艺的要求也在不断提高，希望能够通过优化工艺，降低制造成本，提高生产效率。
四、结论通过本次调研，我们对汽车驱动桥壳有了更深入的了解。
驱动桥壳作为汽车传动系统的重要组成部分，对于车辆性能和可靠性具有重要影响。
1 早期的驱动桥壳结构早期的装载机驱运输动桥结构如图1所示。
桥壳5和支承轴2通过螺栓连接，同时桥壳法兰还为连接板，安装行车制动器。
桥壳和支承轴因较大的法兰盘而使其重量大、加工量大、因而加工成本高。
桥壳铸件在法兰与圆截面的交接处，因为壁厚不均匀，使得金属液冷却固化速度不一致，两端大法尘阻碍壳体的自由收缩，帮在圆角过度处易形成铸造缺陷，从而极大地影响桥壳的强度。
使用过程中，有从该处断裂的实例。
受结构及使用限制，铸造缺陷无法从根本上解决，造成质量不稳定。
因此，根据零件的合理设计原则，对具有横截面尺寸突变或形状复杂的构件，应设法改用简单的组合或焊接。
1.轮边减不速器2.支承轴3.制动器4.制动器连板5.桥壳6.主传动总成2 焊接方案及工艺特点用焊接的方式把桥壳，支承轴，制动器连接板2a、b同一类第一、第二方案；图2c为第二类，以制动器连接板为孔，桥壳、支承轴为轴的焊接形式；图2d为第三类，以桥壳为轴，支承轴为孔的焊接形式。
1.桥壳2.支承轴3.制动器连接板(a) 第一方案（b)第二方案 ?第三方案（d)第四方案第一方案、第二方案均以桥壳为孔，支承轴为轴，配合定位后用角焊缝或U形焊缝焊接，制动器连接板以角焊缝焊于桥壳上。
该方案简化了我厂早期驱动桥壳复杂笨重的结构，使铸锻件结构简单，易浇铸，易加工，成本低。
轴、孔之间用紧配合定位，改善了单纯由焊缝承受力矩的受力状况。
这两种方案的区别在于轴，孔之间焊缝的焊接形成。
前者为角焊缝焊接形式，加工工艺简单；后者为U形坡口焊缝形式，其坡口焊接有足够的叠合面，焊接牢固，且熔深大，熔敷效率高。
焊接处面积较小，可避免热量过多流失，保证焊接质量。
其焊缝的承载能力较角焊缝增大冼多。
从焊接工艺分析，第一方案较第二方案更合理。
故其余方案中轴、孔之间焊接均采用U形坡口。
第三方案（图2c）是桥壳、支承轴均为轴，分别与制动器连接板用U形坡口。
轴、孔之间用紧配合。
该方案轴、孔之间紧配合。
用热装配的方法装配时，制动器连接板的体积小，易加热，便于装配。
轻型汽车驱动桥桥壳建模与模态分析摘要：文章通过三维设计软件UG对某轻型汽车的驱动桥桥壳进行建模，并用NXNastran有限元分析软件对桥壳进行了强度计算和模态分析，得出了零件的应力和变形分布。
通过对比不同厚度下驱动桥壳的各阶固有频率，选出了最优的驱动桥桥壳厚度，其计算结果为汽车驱动桥桥壳的结构设计和优化提供了依据。
关键词：驱动桥桥壳；建模；模态分析1引言汽车驱动桥桥壳是汽车上的主要承载构件之一，其应有足够的强度和刚度，并在满足使用要求的前提下应尽可能便于制造。
根据汽车设计理论，驱动桥桥壳的常规设计方法是将桥壳看成一个简支梁并校核几种典型计算工况下某些特定断面的最大应力值，然后考虑一个安全系数来确定工作应力。
由于这种设计方法有很多局限性，因此近年来许多研究人员利用有限元方法对驱动桥桥壳进行了计算和分析。
2有限元模型的建立本次课题的研究对象是某轻型汽车的后驱动桥桥壳。
由于整体式桥壳具有强度和刚度大，主减速器拆装、调整方便等优点，所以此次选择整体式桥壳作为分析对象。
它由钢板冲压焊接而成，主要结构有桥壳本体、半轴套管、后桥盖总成、钢板弹簧固定座总成、减振器下支架总成、后制动底板固定法兰、凸缘盘等。
2.1三维模型的建立实体建模时，尽量依照实际几何模型建立实体模型，但根据桥壳的实际受载情况，有些细节可以在建模时省略或简化。
去掉那些对分析影响不大的特征(如倒角、圆角等)和一些小孔，把桥壳中部的牙包简化为球体外形，略去连接座上的螺栓孔。
而轴肩处的圆弧不能省略，因为此处可能正是应力集中的地方。
本次设计通过UG软件建立的驱动桥壳模型如图1所示：图1汽车驱动桥壳前侧2.2确立有限元类型及网格划分在UG的CAE模块中进行有限元分析，可以直接引用Scenario模型，并以下步骤进行：1.新建FEM与仿真部件：设置求解器为NXNastran，分析类型为结构分析，结算方案设置成迭代求解，默认温度20摄氏度。
2.理想化模型：由于部件三维模型中的细节将影响整个结构的网格分布，增加网格的数量会使模型过于复杂。
基于ANSYS Workbench的汽车驱动桥壳力学分析0 引言汽车驱动桥壳是汽车动力传动系统的重要组成部分，承载着发动机的扭矩和轮胎的载荷，同时又要保持稳定的转速和转矩输出，承受复杂的动态荷载和静态荷载，因此其结构设计和强度分析对于汽车的性能和安全至关重要。
汽车驱动桥壳有限元分析是汽车工程领域中的一个重要研究方向。
该技术可以通过数值模拟和分析，为汽车设计和制造提供可靠的理论基础和实验依据，从而提高汽车的性能和可靠性。
研究结果表明，优化设计后的驱动桥壳在强度和刚度方面得到了明显提升，可以满足汽车高速行驶时的需求。
研究汽车驱动桥壳的结构和性能并改进设计方案，改进设计后的驱动桥壳在强度和刚度方面得到了明显提升。
对汽车驱动桥壳进行研究，并进行了优化设计，优化设计后驱动桥壳在强度和刚度方面得到了明显提升。
综上所述，汽车驱动桥壳有限元分析是汽车工程领域中的一个重要研究方向。
通过有限元分析的方法，可以研究汽车驱动桥壳的结构和性能，并进行强度和结构优化设计，从而提高汽车的性能和可靠性。
1 驱动桥壳的四种典型工况驱动桥壳在汽车行驶过程中会遇到多种工况，主要包括四种工况：纵向加速、制动、弯曲和扭转。
下面是这四种工况下驱动桥壳的受力分析：1.最大牵引力工况：在汽车加速过程中，驱动桥壳承受发动机输出扭矩的作用，导致桥壳产生弯曲和剪切应力，同时还要承受轮胎的向后反作用力和悬挂系统的反弹力，产生轴向拉伸和剪切应力。
2.最人制动力工况：在汽车制动过程中，驱动桥壳承受制动器的反作用力和轮胎的向前反作用力，导致桥壳产生弯曲和剪切应力，同时还要承受车身的惯性力和悬挂系统的反弹力，产生轴向压缩和剪切应力。
3.最大垂向力工况：在汽车行驶过程中，驱动桥壳承受路面不平度和转向力的作用，导致桥壳产生弯曲应力，同时还要承受轮胎的载荷和悬挂系统的反弹力，产生轴向拉伸和压缩应力。
4.最大侧向力工况：在汽车行驶过程中，驱动桥壳承受发动机和车轮的扭矩作用，导致桥壳产生扭转应力，同时还要承受轮胎的载荷和悬挂系统的反弹力，产生轴向拉伸和压缩应力。
新产品 最新动态 技术文章 企业目录 资料下载 视频/样本 反馈/论坛| 基础知识 | 外刊文摘 | 业内专家 | 文章点评 投稿基于ANSYS 的汽车驱动桥壳的有限元分析作者：武汉理工大学 杨波 罗金桥析最基本的研究方法就是“结构离散→单元分析→整体求解”的过程。
经过近50年的发展，有理论日趋完善，已经开发出了一批通用和专用的有限元软件。
ANSYS 是当前国际上流行的有软件，广泛地应用于各行各业，是一种通用程序，可以用它进行所有行业的几乎任何类型的有限元分析，如汽车、宇航、铁路、机械SYS 软件将实体建模、系统组装、有限元前后处理、有限元求解和系统动态分析等集成一体，最大限度地满足工程设计分析的需要软件，能高效准确地建立分析构件的三维实体模型，自动生成有限元网格，建立相应的约束及载荷工况，并自动进行有限元求解，对行图形显示和结果输出，对结构的动态特性作出评价。
它包括结构分析、模态分析、磁场分析、热分析和多物理场分析等众多功能模桥壳是汽车上的主要承载构件之一，其作用主要有：支撑并保护主减速器、差速器和半轴等，使左右驱动车轮的轴向相对位置固定；车架及其上的各总成质量；汽车行驶时，承受由车轮传来的路面反作用力和力矩并经悬架传给车架等。
驱动桥壳应有足够的强度和刚于主减速器的拆装和调整。
由于桥壳的尺寸和质量比较大，制造较困难，故其结构型式应在满足使用要求的前提下应尽可能便于制造体式桥壳，分段式桥壳和组合式桥壳三类。
整体式桥壳具有较大的强度和刚度，且便于主减速器的装配、调整和维修，因此普遍应用是由于其形状复杂，因此应力计算比较困难。
根据汽车设计理论，驱动桥壳的常规设计方法是将桥壳看成一个简支梁并校核几种典型定断面的最大应力值，然后考虑一个安全系数来确定工作应力，这种设计方法有很多局限性。
因此近年来，许多研究人员利用有限元行了计算和分析。
本文中所研究的对象是在某型号货车上使用的整体式桥壳。
桥壳强度分析计算视为一空心横梁，两端经轮毂轴承支撑于车轮上，在钢板弹簧座处桥壳承受汽车的簧上载荷，而沿左右轮胎中心线，地面给轮胎以反胎中心），桥壳承受此力与车轮重力之差，受力如图1所示。
CA1091型载重货车驱动桥壳结构分析及轻量化研究
的开题报告
一、研究背景
随着社会经济的不断发展和人们生活水平的提高，物流运输需求越
来越大，货车作为交通运输行业不可缺少的一部分，其安全性和节能性
愈发凸显。
其中，驱动桥是货车的重要组成部分，其重量和结构对货车
的行驶安全稳定性和燃油消耗有着重要影响。
因此，对于货车驱动桥的
结构和轻量化研究具有重要意义。
二、研究目的
本研究的目的是针对CA1091型载重货车驱动桥壳进行结构分析，
对其进行轻量化研究，提高货车行驶的安全性和节能性。
三、研究内容和方法
1. 对CA1091型载重货车驱动桥壳的结构进行分析和仿真；
2. 通过材料学和强度学知识，设计合理的轻量化方案；
3. 利用有限元软件进行结构优化设计，对轻量化方案进行验证和优化，提高货车行驶安全稳定性；
4. 通过实验测试，验证轻量化方案对货车节能性的提高。
四、预期成果
1. 对CA1091型载重货车驱动桥壳的结构进行了全面的分析和仿真；
2. 设计出能够达到轻量化要求的合理结构；
3. 研究出能够提高货车行驶安全稳定性和节能性的轻量化方案；
4. 通过实际测试和验证，证明轻量化方案对货车节能性的提高效果。
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基于ANSYS 的汽车驱动桥壳的有限元分析
作者：武汉理工大学 杨波 罗金桥
析最基本的研究方法就是“结构离散→单元分析→整体求解”的过程。
经过近50年的发展，有理论日趋完善，已经开发出了一批通用和专用的有限元软件。
ANSYS 是当前国际上流行的有
软件，广泛地应用于各行各业，是一种通用程序，可以用它进行所有行业的几乎任何类型的有限元分析，如汽车、宇航、铁路、机械SYS 软件将实体建模、系统组装、有限元前后处理、有限元求解和系统动态分析等集成一体，最大限度地满足工程设计分析的需要软件，能高效准确地建立分析构件的三维实体模型，自动生成有限元网格，建立相应的约束及载荷工况，并自动进行有限元求解，对行图形显示和结果输出，对结构的动态特性作出评价。
它包括结构分析、模态分析、磁场分析、热分析和多物理场分析等众多功能模桥壳是汽车上的主要承载构件之一，其作用主要有：支撑并保护主减速器、差速器和半轴等，使左右驱动车轮的轴向相对位置固定；车架及其上的各总成质量；汽车行驶时，承受由车轮传来的路面反作用力和力矩并经悬架传给车架等。
驱动桥壳应有足够的强度和刚于主减速器的拆装和调整。
由于桥壳的尺寸和质量比较大，制造较困难，故其结构型式应在满足使用要求的前提下应尽可能便于制造体式桥壳，分段式桥壳和组合式桥壳三类。
整体式桥壳具有较大的强度和刚度，且便于主减速器的装配、调整和维修，因此普遍应用是由于其形状复杂，因此应力计算比较困难。
根据汽车设计理论，驱动桥壳的常规设计方法是将桥壳看成一个简支梁并校核几种典型定断面的最大应力值，然后考虑一个安全系数来确定工作应力，这种设计方法有很多局限性。
因此近年来，许多研究人员利用有限元行了计算和分析。
本文中所研究的对象是在某型号货车上使用的整体式桥壳。
桥壳强度分析计算
视为一空心横梁，两端经轮毂轴承支撑于车轮上，在钢板弹簧座处桥壳承受汽车的簧上载荷，而沿左右轮胎中心线，地面给轮胎以反胎中心），桥壳承受此力与车轮重力之差，受力如图1所示。
图1 驱动桥壳的受力简图
计算可简化成三种典型的工况，只要在这三种载荷计算工况下桥壳的强度得到保证，就认为该桥壳在汽车行驶条件下是可靠的。
或制动力最大时，桥壳钢板弹簧座处危险断面的弯曲应力σ和扭转切应力τ分别为：
面对车轮垂直反力在桥壳板簧座处断面引起的垂直平面的弯矩，Mv=m'G2b/2；（b为轮胎中心平面到板簧座之间的横向距离）
引力或制动力（一侧车轮上的）在水平面内引起的弯矩，Mh=F x2b
引或制动时，上述危险断面所受转矩，Tt=F x2r r；
、Wt——分别为危险断面垂直平面和水平面弯曲的抗弯截面系数及抗扭截面系数，之间的关系如表1所示。
力最大时，外轮和内轮上的垂直反力和Fz2o，Fz2i以及桥壳内、外板簧座处断面的弯曲应力σi、σo之间的关系，分别为：
通过不平路面时，危险断面的弯曲应力为：
动载荷系数。
对于轿车，k取1.75；对于货车，k取2.0；对于越野车，k取2.5。
用弯曲应力为300MPa～500MPa，许用扭转切应力为150MPa～400MPa。
可锻铸铁桥壳取较小值，钢板冲压焊接桥壳取较大值。
强度的传统计算方法，只能算出某一断面的应力平均值，而不能完全反映桥壳上应力及其分布的真实情况。
因此，它仅用于对桥壳强其他车型的桥壳强度进行比较，而不能用于计算桥壳上某点（例如应力集中点）的真实应力值。
使用有限元法对驱动桥壳进行强度分
简化得当，受力约束处理合理，就可以得到比较详细的应力与变形的分布情况，这些都是上述传统计算方法所难以办到的。
二、实现方法
一般来说，在整个有限元求解过程中最重要的环节是有限元前处理模型的建立。
这一般包括
几何建模、定义材料属性和实常数（要根据单元的几何特性来设置，有些单元没有实常数）、
定义单元类型，网格划分、添加约束与载荷等。
由于汽车零部件结构形状较为复杂，包含许
多复杂曲面，而一般有限元软件所提供的几何建模工具功能相当有限，难以快速方便地对其
建模。
因此，针对较复杂的结构，可以先在三维CAD软件（如在UG中）建立几何模型，
然后在有限元分析软件ANSYS中通过输入接口读入实体模型，最后在ANSYS中完成其分
析过程。
三、有限元计算模型的建立
被分析汽车的参数为：汽车的名义装载量m1＝4.0t，满载轴荷时后桥负荷m2＝6.0t，车轮
中心线至钢板弹簧座中心距离b＝370mm，两钢板弹簧座中心间的距离s＝1004mm，桥壳
本身的重力G0＝931.6N，桥壳设计的安全系数为7，弹簧上表面面积5000mm2，由此可
得到面载荷为5.88MPa。
根据国家标准，当承受满载轴荷时，桥壳最大变形量不能超过
1.5mm/m；承受
2.5倍满载轴荷时，桥壳不能出现断裂和塑性变形。
所以垂直方向的载荷
取满载轴荷的2.5倍，即5.88×2.5＝14.78MPa。
首先在UG中建立起驱动桥壳的三维模型。
在建立桥壳的有限元模型时，先对驱动桥壳实体做必要的简化。
对主要承载件，均保留其原结构形状，以反映其力学特性，对非承载件进行了一定程度的简化。
简化结果如图2所示。
图2 桥壳的三维模型
然后将模型导入到ANSYS中，对其进行网格划分，划分网格时选用具有较高的刚度及计算精度的四面体10节点92号单元，这样将该零件划分为60183个节点，29805个单元，如图3所示。
图3 桥壳的有限元模型
该驱动桥壳的本体材料为8mm厚的09SiVL钢板，从材料手册中查出其弹性模量E=5MPa，泊松比μ=0.3，材料密度为7850。
计算桥壳的垂直静弯曲刚度和静强度的方法是：将后桥两端固定，在弹簧座处施加载荷，将桥壳两端车轮中心线处全部约束，然后在弹簧座处施加规定载荷。
四、计算结果
在有限元模型中，驱动桥壳在2.5倍满载轴荷工况下，应力及位移云图分别如图4、图5所
示，最大位移为0.469E-03m，最大应力为2185MPa，出现在半轴套管约束处。
在不考虑由于约束影响造成的局部过大应力的情况下，应力较大值分布在钢板弹簧座的两侧，约为240MPa，远小于材料的许用应力＝510MPa～610MPa。
所以，该桥壳是符合结构强度要求的。
图4 2.5倍满载荷条件下的Mises应力云图
图5 2.5倍满载荷条件下的Mises位移云图。
