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Internal Combustion Engine &Parts0引言电驱动桥总成主要由左/右桥管总成、制动总成、半轴总成、电机带减速器总成等零部件组成，左/右桥管总成由左/右突缘、左/右法兰、钢板弹簧座、制动油管支架、线束支架等零部件焊接而成，如图1所示。
主要起着支撑车架及以上重力、传递载荷、安装保护减速器及半轴总成的作用，因此，左/右桥管总成既是承载件又是传力件。
部分零部件之间以焊接的形式连接。
由于各个零件之间以焊接结构连接，焊缝周围容易产生应力集中现象，不同材料的化学成分不同，容易造成焊接不牢固或是由于应力集中造成的局部材料开裂等现象，造成电驱动桥的损坏。
该款电驱动桥应用在某款车型上，驱动桥结构及组成见图1[1]。
1问题描述该车型的电驱动桥在台架疲劳试验时出现样件开裂问题，具体开裂情况图2。
2原因分析首先对问题驱动桥进行有限元分析，分析结果见图3。
从有限元分析结果可以看出，在法兰和桥管的焊接部位应力最大（最大应力区，图3圆圈所指）。
台架试验在垂向56.2万次出现开裂，开裂位置即有限元分析中应力最大值的位置。
对开裂位置切割、打磨，观察焊道熔深及金相组织；失效原因为：为便于法兰压装，在桥管上设计1×30°内倒角，该倒角焊接时未熔透，反复受力变形，导致左桥管与法兰焊接处开裂。
3熔深验证制定三种坡口方案，验证焊接熔深及熔透率，验证方案见图4。
由方案a 、b 、c 可知，方案b 熔深最优，故选择方案b 坡口类型。
4设计方案对比为确保台架试验顺利通过，制定5种整改方案进行分析及验证，详见图5所示。
5CAE 分析对比为确保台架试验顺利通过，分别对5种整改方案进行CAE 仿真分析对比，详见图6所示。
通过对5组方案CAE 分析可知：5组方案应力集中值均小于材料屈服强度（桥管材料Q345B ，屈服强度355MPa ），方案b 、c 厚度集中值最小，方案e 成本最低；方案d 塞焊孔处应力集中值较大，且成本最高，故不对方案d 深入研究。
某型汽车驱动桥壳可靠性优化设计孙忠云;王显会【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2011(011)016【摘要】针对企业生产的某型汽车驱动桥壳强度高、自重大、可靠性没有把握的情况,开展基于可靠性优化设计的研究.研究了该桥壳板簧座附近关键部位优化的目标函数和设计变量,在静疲劳、静载荷、侧倾强度、紧急制动等条件的约束下,建立了完整的可靠性优化的数学模型,并通过Matlab优化工具箱实施了优化.根据优化结果指导企业对驱动桥壳开展轻量化的减重而没有影响桥壳的可靠性,收到了良好的效果,体现了优化过程的科学性与可行性.%For the enterprise production of a certain type of automobile driving axle shells high strength, since big, reliability wasn't sure, is research carried out based on reliability and optimal design.The shell leaf-spring seat near key parts optimization target function and design variables, in static fatigue and static load, the cabin strength, emergency braking condition such as constraints, the establishment of a complete reliability optimization mathematical model of optimal toolbox of Mafiab, and through the implementation of optimized are studied.According to the optimization results guidance for driving axle shells develop enterprise lightweight weight loss without influence the reliability of the bridge housing, the good effect has been received, which reflects the process of optimizing the scientific and feasible.【总页数】4页(P3850-3853)【作者】孙忠云;王显会【作者单位】南京理工大学机械工程学院,南京210094;南京理工大学机械工程学院,南京210094【正文语种】中文【中图分类】U463.32【相关文献】1.汽车驱动桥壳壳盖优化设计二次开发研究 [J], 揭钢;余显忠;丁玉辉;万雄飞;陈田兵2.某型商用车驱动桥壳可靠性优化设计 [J], 覃正海;郑永强;廖益丰3.某重型汽车驱动桥壳结构优化设计建模 [J], 邵毅明;肖凯锴4.重型汽车驱动桥壳优化设计探讨 [J], 周大坤5.基于某汽车驱动桥壳预应力模态灵敏度的优化设计 [J], 张军因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
汽车驱动桥壳壳盖优化设计二次开发研究随着汽车工业的快速发展，汽车驱动桥的优化设计已经成为了一个研究的热点。
作为汽车动力传输的重要组成部分，驱动桥的设计要求不仅要满足汽车的行驶要求，还要具备较高的安全性和可靠性。
其中，驱动桥壳壳盖的设计尤其重要，因为它负责保护驱动桥的内部零部件，同时也影响着驱动桥的散热性能。
在现有的驱动桥壳壳盖设计中，存在一些问题需要解决。
首先，在某些情况下，驱动桥的高负载状态下，壳壳盖的密封性能和结构强度容易出现问题，严重影响驾驶安全。
其次，在某些工况下，驱动桥内部的温度会升高，进而影响器件寿命和性能，因此壳壳盖的散热性能也需要得到优化。
针对以上问题，可以采取以下措施进行壳壳盖的优化设计。
首先，可以采用改进的材料进行壳壳盖的生产，以提升其密封性和结构强度。
此外，可以采用现代先进的加工工艺，比如激光切割、折弯等，以保证产品的精度和质量。
其次，可以在壳壳盖的设计中优化散热结构，以提升驱动桥的散热性能。
例如，在壳壳盖的外壳表面添加散热片，或在壳壳盖的进风口和出风口设计合理的结构，以最大程度地增强散热效果。
同时，还可以采用现代先进的散热材料，如石墨烯等，以提升壳壳盖的散热能力。
此外，还可以采用二次开发的方式进行壳壳盖的优化设计。
二次开发是指在原有设计基础上，通过修改、调整等方式，对产品性能进行进一步改进的过程。
在壳壳盖的优化设计中，可以采用三维建模软件等工具，进行模拟分析，进而确定最佳壳壳盖结构。
通过二次开发，可以最大程度地提升产品性能和质量，进而满足市场需求。
总之，汽车驱动桥壳壳盖的优化设计是一个复杂的过程，需要从材料、结构、散热等多个方面进行综合考虑。
通过现代先进的技术手段，结合二次开发等方式，可以最大程度地提升产品性能和质量，进而满足市场需求，为汽车工业的发展做出更多的贡献。
除了二次开发外，还可以采用仿真分析的方法对汽车驱动桥壳壳盖进行优化设计。
在不需要花费大量的物理实验和成本的情况下，通过仿真分析可以快速确定壳壳盖的最佳结构和材料，同时能够提高设计的可靠性和精度。
某重型汽车驱动桥壳结构优化设计建模邵毅明;肖凯锴【期刊名称】《计算机仿真》【年(卷),期】2017(034)006【摘要】由于重型汽车驱动桥壳工作条件恶劣、结构复杂,在保证足够的结构刚、强度的同时通过结构优化设计来实现其轻量化.针对通常CAD和CAE单一分离仿真且只以等厚度为参数变量的驱动桥壳结构优化存在局限性而提出一种新的优化方法.利用CAD/CAE中的一体化技术,将ANSYS Workbench嵌入到Pro/E中建立联合仿真优化平台,在Pro/E中以驱动桥壳特征尺寸为参数变量建立其完整的参数化几何模型;在Pro/E中驱动ANSYS Workbench,以四面体10节点为基本单元建立有限元模型.模拟驱动桥壳典型工况和国家台架试验标准进行仿真计算,验证其刚度、强度和疲劳寿命符合标准.最后利用驱动桥壳的参数化模型,以质量为目标函数进行结构尺寸优化实现了轻量化,对机械的结构优化具有一定的参考价值.%Generally,CAD and CAE are single separation simulation.Structure optimization of driving axle housing has limitation,which only uses thickness as parametric variable.Aiming at that,this paper s A new optimization design method for structure of driving axle housing of heavy-duty vehicle is proposed.Firstly,ANSYS Workbench is embedded into Pro/E to build platform of joint simulating optimization via integrated technology in CAD/CAE and feature size of driving axle housing is used as parametric variable in Pro/E to build integrated parametric geometric model.Then,ANSYS Workbench is drived in Pro/E and 10 nodes oftetrahedron are used as elementary unit to build finite elementmodel.Typical working condition of the driving axle housing and criteria of national bench test are simulated to carry out simulating calculation and meeting criteria of rigidity,strength and fatigue life is verified.Finally,by using mass as objective function,the optimization of structural measurement is carried out and lightweight is achieved via parameterized model of the driving axle housing.Results show that the method has certain reference value for structure optimization of machine.【总页数】5页(P152-155,226)【作者】邵毅明;肖凯锴【作者单位】重庆交通大学交通运输学院,重庆404100;重庆交通大学机电与汽车工程学院,重庆404100【正文语种】中文【中图分类】U272.6+4【相关文献】1.基于OptiStruct的某重型汽车驱动桥桥壳结构优化设计 [J], 雷刚;刘圣坤;徐彬2.中重型汽车车架结构强度有限元建模与分析方法研究 [J], 郭立群;潘淑华3.某重型汽车驱动桥壳疲劳寿命分析 [J], 石冰云4.基于OptiStruct的某重型汽车驱动桥桥壳结构优化设计 [J], 雷刚;刘圣坤;徐彬5.重型汽车驱动桥壳优化设计探讨 [J], 周大坤因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
驱动桥壳优化设计与分析姚哲皓;刘金;项海涛;李伟;戴丽红【摘要】本文针对桥总成生产实际问题对某驱动桥壳结构进行优化,通过建立驱动桥壳的有限元模型,分析比较了优化前后桥壳的静强度和静刚度,研究了优化后桥壳的模态,计算了优化后桥壳的疲劳寿命,并通过台架试验进行验证.【期刊名称】《汽车科技》【年(卷),期】2017(000)002【总页数】5页(P23-27)【关键词】驱动桥壳;刚强度;模态;疲劳【作者】姚哲皓;刘金;项海涛;李伟;戴丽红【作者单位】东风商用车有限公司技术中心,武汉430056;东风商用车有限公司技术中心,武汉430056;东风商用车有限公司技术中心,武汉430056;东风商用车有限公司技术中心,武汉430056;东风商用车有限公司技术中心,武汉430056【正文语种】中文【中图分类】U463.2姚哲皓毕业于武汉大学，硕士研究生学历，现就职于东风商用车有限公司技术传动总成系统开发部，主要研究方向：驱动桥总成开发和计算。
驱动桥壳在商用车运输时承受着整车的重力与地面的反力，只有其强度和刚度达到要求，才能保证主减速器中各齿轮正常工作。
同时为了适应整车不同工况下的应用，桥壳结构应能满足桥总成不同配置下的安装需求，使安装和拆卸易损件时更加便捷。
本文通过生产实际问题对某牵引车后驱动桥壳结构进行更改，消除了由于结构限制造成的拆装困难情况，并采用Hypermesh分析软件对优化前后桥壳模型进行了刚度与强度分析，对优化后的桥壳进行了模态和疲劳分析，验证优化后桥壳性能。
某牵引车后桥要求采用气室后竖以免倒车过程中造成磕碰，这种布置使左右调整臂分置于后盖两侧，如图1(a)所示。
由于空间有限，拆卸调整臂时需将轮端整个拆下来，桥总成上车之后作业困难，更换费时费力，同时拆掉轮端之后需重新加注齿轮油，大大提高了维护成本。
优化之后的桥壳结构如图1(b)，可以方便的将调整臂向后盖一侧抽出，简单易行。
某商用车驱动桥相关参数如表1所示。
某重型商用车驱动桥壳可靠性优化设计
覃正海;郑永强
【期刊名称】《装备制造技术》
【年(卷),期】2024()4
【摘要】某汽车有限公司的一款商用车使用的驱动桥壳工作环境复杂恶劣,使用过程中经常遭到破坏,导致汽车无法正常使用,降低驱动桥使用寿命和用户满意度。
因此,在需要满足强度、刚度以及安全性的情况下,对该驱动桥壳进行可靠性优化计算的研究。
在研究壳体节省制造材料以及提高其经济性,达到最优性能设计要求的同时,也要保证它的可靠度限制在规定范围之内。
在桥壳实际工作中得知,需要在受载情况最严重的钢板弹簧底座附近选取、确定目标函数和设计变量,通过在静载荷工况、牵引力工况、制动力工况、侧向力工况等四种约束条件下建立完整的可靠性优化的数学模型,随后使用Matlab优化工具下的fmincon函数进行了优化,通过可靠性优化后的桥壳的关键参数———桥壳壁厚其值由原始数据20 mm优化为
14mm,壁厚值减少了6 mm,进一步实现桥壳本体轻量化的可能性。
此优化计算可为企业对桥壳进行轻量化且保证可靠性的优化设计提供借鉴,力争取得可观的经济效益。
【总页数】4页(P128-131)
【作者】覃正海;郑永强
【作者单位】柳州职业技术学院汽车工程学院;上汽通用五菱汽车股份有限责任公司
【正文语种】中文
【中图分类】U469
【相关文献】
1.基于OptiStruct的某重型汽车驱动桥桥壳结构优化设计
2.某型商用车驱动桥壳可靠性优化设计
3.基于OptiStruct的某重型汽车驱动桥桥壳结构优化设计
4.重型汽车驱动桥壳优化设计探讨
5.重型货车驱动桥壳的优化设计
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