驱动桥壳设计
基于FEM的驱动桥壳轻量化设计
应用 Ｂｏ ｋ Ｌ ｎ ｚｓ算 法 ， 到 轻 量 化 之 前 ｌｃ ａ ｃｏ 得 桥壳 前 ６阶 自由模态 振动频 率值 如表 ２所列 ．
裹 ２ 桥 壳 前 ６阶 固 有 频 率
迭 代 为基础 的轻 量 化设 计 ， 之后 对 比轻 量 化 前后
的轻 量化 设计 过程紊 乱 、 谨性 不足 ， 严 如何合 理地
利用 Ｆ Ｍ 进 行 轻 量 化 流程 的设 计 并 强 化 Ｆ Ｍ Ｅ Ｅ
力 学 和模态 参数 的误 差 ， 合理 地 加 以疲 劳 寿命 运
算 ， 终确定 轻量 化设 计方案 ． 最
０ 引
言
边 界条 件 和施 加 载 荷 ， 实 验 反 之 作 为 Ｆ 而 Ｅ分 析 的修正 参照 ． 以往 的轻 量 化设 计 往 往 忽 略 实验 分 析 ， 直接 以常规 力 学 计算 结 果 作 为 初 始 条件 加 而 以应用 ， 这直 接导致 此后 Ｆ Ｅ模 型 的建 立 、 边界 条
（ Ｅ 模型 的建立 和分 析 ， Ｆ ） 以上 述结 果 作为 实 验 的
收稿 日期 ：０ １０ —８ ２ １－９１
吴 春 虎 （９ ６ ： ， 士 ， 要 研 究领 域为 机 械 产 品 优 化设 计 、 字 化 设 计 与 制 造 １ ８ 一）男 硕 主 数
国家“ 十一五” 科技支撑计划资助项 目（ 批准号 ：０ ６ ＡＦ ２ １０ ，Ｏ ６ ＡＦ ２ Ｏ ） 山东省优秀 中青 年科学家奖励 基金项 目 ２ ０ Ｂ ０ Ａ０—３ ２ Ｏ Ｂ ０ Ａ ８ 、
２ 驱 动桥 壳 的轻 量 化设 计
２ １ 传统 力学计 算 ．
述方 法合 理地 解决 了其轻 量化设 计 问题 ．
载货车 驱动 桥壳 受 力 情 况 通 常 十分 复杂 ， 但
汽车驱动桥壳壳盖优化设计二次开发研究
３ 基 于 Ｐ ｔｏ 的 Ａ ＡＱＵＳ程 序 设 计 ｙｈ ｎ Ｂ
３１ Ａ ＡＱＵＳ脚 本 接 口二次 开发 ． Ｂ
Ｐ ｔｏ ｙｈ ｎ是一 种 面 向对象 的解 释 性 编程 语 言 ． 功
能强 大 ．能 在多 种平 台上进 行 快 速 开发 Ａ Ａ Ｕ Ｂ Ｑ Ｓ 二 次 开发 环 境 提 供 的脚 本 接 口是 基 于 Ｐ ｔｏ ｙｈ ｎ语 言
脚 本 程 序 Ｐ ｔｏ ｙ ｎ建 立 的 参 数 化 有 限 元模 型 对 壳 盖 的 毛 坯进 行 优 化 循 环 计 算 ， 出 了 合理 的 毛坯 尺 寸 。 过 试 验 验 证 ｈ 得 通
了优 化 设 计 的正 确 性
主 题词 ： 动桥 壳 壳盖 驱
二 次开 发
仿真 分析
中图分 类 号 ： ４ ３８ ＋ 文献 标识 码 ： 文章编 号 ：０ ０ ３ ０ （０ ）０ ０ ２ — ２ Ｕ ６ ．３４ Ａ １０ — ７３ ２ １ １— ０８ ０ １
１ 前 言
某 汽 车驱 动桥 壳为 冲焊 式桥 壳 。 上 桥片 、 桥 其 下 片和桥 壳壳 盖 ｆ 以下 称壳 盖 ） 均通 过 冲裁下 料模 具 和 成型模 具 ２次 加工 完成 ．由于壳 盖 的部 分 区域成 型 复杂 ． 其毛 坯轮 廓很 难精 确设 计计 算 ， 常为得 到 理 通 想 的壳 盖 毛坯 轮廓 ．保 证成 型 后壳 盖边 缘形 状满 足
输入 ． 同时建立初始坯料外形 ， 选用各 向异性材料模 型 建立接触关 系 ． 选取合适 的ห้องสมุดไป่ตู้料单元 类型 ． 计算并分 析
试验结果 与设计 目标 的偏差 ．如不满足条件则采用 优
化算法得 到新 的坯料外 形 ．并 二次建立分析模型重 新 计算 ． 如此循环 直至偏 差满足要求 ， 化计算结束 。循 优 环 优化算法采用 Ａ ＡＱ Ｓ自带脚本程 序 Ｐ ｔｏ 进 行 Ｂ Ｕ ｙ ｎ ｈ 参 数化建模分析 ． 整个循环优化计算 自动完成 。 使 二次
汽车驱动桥壳有限元分析与轻量化设计
量化为 日标 的优化 ，并通过有限元分 析和试验对结果进行验证 ； 刚度裕量较大部位的厚度减薄 ，同时兼顾桥壳薄弱部分的强度和
文献［４１以驱 动桥 壳的总体 积为 目标 ，以强度性 能为约束 条件进行 刚 度 。
结构优 化 ，实 现了桥壳轻量 化 ，使 得应力分 布更均匀 、结 构更合
本驱动桥壳为整体铸 钢式 桥壳 ，桥壳 的主要参数为 ：满载轴
ＦＥ Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｄｒｉｖｅ Ａｘｌｅ Ｈｏｕｓｉｎｇ
Ｗ ＡＮＧ Ｋａｉ—ｓｏｎｇ ，ＸＵ Ｗ ｅｎ－ｃｈａｏ ，Ｗ ＡＮＧ Ｙｕ－ｃｈｅｎ （１．Ａｎｈｕｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＳｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ａｎｈｕｉ Ｈｕａｉｎａｎ ２３２００１，Ｃｈｉｎａ；
２．ＡｎＨｕｉ Ａｎｋａｉ ＦｕＴｉａｎ ＳｈｕＧｕａｎｇ Ａｘｌｅ．，Ｌｔｄ．，Ａｎｈｕｉ Ｈｅｆｅｉ ２３００５ １，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ ｍｏｄｅｌ ｏＪ ｔｈｅ ｒｅａ ｒ ｄｒｗｅ ａｘｌｅ ｈｏｕｓｉｎｇ ｉｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ．Ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓ ｏｆｓｔｒｅｓｓ，１ ｓｔ ｔＯ ５ ｔｈ ｎａｔｕｒａｌｆｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓ ａｎｄｆａｔｉｇｕｅ ｚ ｃｌｏｕｄ ａｒｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｂｙ ｔｈｅｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆｄｒｉｖｅ ａｘ ｌｅ ｈｏｕｓｉｎｇ ｗｉｔｈ Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ．Ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｔｈａ ｔ ｄｒｉｖｅ ａ ｘｌｅ ｈｏｕｓｉｎｇ ｈａ ｓ ａ ｌａ ｒｇｅ ｌｎａ ｒｇｉｎ ｉｎ ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ ａｎｄ ｓｔｒｅｎｇｔｈ．Ｏｎ ｔｈｉｓ ｂａｓｉｓ，ａｒｔ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｉｓ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｗｉｔｈ ｇｏａ ｌ ｏ ｆ ｍｉｎｉｍｕｍ ｍａ ｓｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒａ ｉｎｔ ｏ ｆ ｓｔｒｅｎｇ ｔｈ＜ｒｏｄ ｄｅＪｂｒｍａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｇｏａｌ －ｄｒｉｖｅｎ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｓｃｈｅｍｅ，ｏｐｔｉｍｉｚａ ｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅ： ｔｈｅ ａｘｌｅ ｈｏｕｓｉｎｇ ｗｅｉｇｈｔ ｈａｓ ｆａ ｌｌｅｎ ｔＯ ２１９．１５ｋｇｆｒｏｍ ２３７．１８ｋｇ ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ ｅｒ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ７．６％．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆｔｈｅ ｄｒｉｖｅ ａｘｌｅ ｈｏｕｓｉｎｇ ｏｎ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｍｏｄｅ ａｎｄｆａｔｉｇｕｅ ｌｉ ｆｅ ｉｎ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｂｅｎｃｈ ｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｖｅｒｉｆｙ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｉｚａ ｔｉｏｎ ｏｆ
基于Pro／E与ANSYS的小型电动汽车驱动桥壳设计
１ 驱动桥壳结构设计
参数 名称 ， 单位 数值
收 稿 日期 ： ０ ０ ０ —１ ２ １— ３ ７
２ 驱动桥壳载荷分析 与计 算 计算 时将 桥壳看成 是一空 心横梁 ，两端经轮 毂轴
４ ２
林 业 机 械 与 木 工 设 备
２ 桥 壳承 受最大侧 向力工况计算 ． ４
第 ３ 卷 ８
承将其支 承在车轮上 ，在钢板 弹簧座处 桥壳承受 汽车 的簧上载荷 ； 而沿左 、 轮胎 的中心线 ， 右 地面 给轮胎 以
ｗｏ ｋｎ ｏ ｄ ｔ ｎｓ ｆ ｌ ｖ ｒｉａ ｏ ｄ ｍ ａ ｉ ｒ ｉｇｃ ｎ ｉ ｏ ， ｕｌ ｅ ｔ ｌ ａ ， ｘｍｕｍ ｒ ｋ ｎ ｒｅ ｍａ ｉ ｍ ａ ｔｏ ｒｅａ ｘ ｍｕ ｌｔｒ ｌ ｏ ｃ ，ｏｖ ｒ ｙｔ ｉ ｃ ｌ ｂ ａ ｉ ｇｆ ｃ ， ｘ ｍｕ ｔ ｃｉｎｆ ｃ ｎｄｍａ ｉ ｍ ｅ ａ ｒ ｅ ｔ ｅ ｉ ｏ ｒ ｏ ａ ｆ ｆ ｈｅ
０ ２的反力 ， ４ 桥壳则承受此力与车轮重 力 ｇ 之差值 ， 即
基 ｒＥ ＮＹ 的 型 动 车 动 壳 计 于Ｐｏ 与Ａ ＳＳ 小 电 汽 驱 桥 设 ／
刘 风 波
（ 辽宁农业职业技 术学院 ， 宁 营 口 １５ ０ ） 辽 １ ０ ９
摘
要： 根据驱动桥 壳载荷计算方 法 ， 用 Ｐ Ｅ软件 建立小型 电动汽车驱 动桥 壳的三 维模 型 ； 应 ｍ／ 利用 Ａ Ｓ Ｓ软 ＮＹ
Ｐｒ ／ ａ ｏ Ｅ ｎｄ ＡＮＳ Ｓ Ｙ －ｂａ ｅ Ｄｅ ｉｎ ｆＤｒｖ ｌ ｏ ｉ ｓ ｄ ｓｇ ｏ ｉ ｅ Ａｘ ｅＨ ｕｓｎｇ
汽车驱动桥壳轻量化设计
Technoeogy Reseaoch 汽车驱动桥壳轻量化设计□李志虎内蒙古自治区交通运输管理局呼和浩特0100201轻量化设计背景汽车驱动桥由主减速器、差速器、半轴、驱动桥壳等组成，具有增大发动机扭矩、改变动力方向、实现两个驱动轮间差速等作用。
驱动桥壳总成是汽车承重的关键部件,驱动桥壳过载，易产生裂纹，甚至导致断裂。
汽车驱动桥壳局部断裂如图1所示。
驱动桥壳设计时，应保证在足够的强度、刚度、疲劳寿命下,尽量减轻车身质量。
驱动桥壳结构应简单,降低加工生产制造难度,方便其它零部件的拆装和调整⑴。
图1汽车驱动桥壳局部断裂收稿日期:2020年3月作者简介:李志虎！1986—），男，硕士，工程师,主要从事汽车运行管理工作4420204Technology Research2驱动桥壳有限元分析中国重汽HW12单级减速驱动桥性能参数见表1：2*，这一驱动桥型式为中央单级减速，全浮式半轴，由钢板冲压焊接驱动桥壳。
车轮安装方式为轮辋中心孔定位。
利用SolidWorks软件建立HW12驱动桥的驱动桥壳三维整体模型，如图2所示。
[B]Force2:1.127e+005N冋Fixed Support0Fixed Support2[E]Force3:1.127e+005囚Force:1.127e+005N图4驱动桥壳约束及加载表1HW12单级减速驱动桥性能参数项目数值额定轴荷/ky11500最大总质量/ky49000速比 4.875，5.833板簧中心距/mm930-1010标准轮距/m m1850质量/ky685表2驱动桥壳载荷桥壳厚度/mm567满载轴荷/N112700113200115400 2.5倍满载轴荷/N2817502830002885005mm厚驱动桥壳应力、变形云图分别如图5、图6所示。
由图5、图6可知,5mm厚度驱动桥壳的最大应力为231.16MPa，最大变形出现在驱动桥壳中部位置，值为1.9742mm。
福田欧曼ETX驱动桥的设计
第1章绪论1.1 选题背景目的及意义从目前我国载货车销售的结构上看，由于国家基础设施建设以及市政建设的投入日益加大，重型自卸车的销量猛增；又由于货物运输向专用化、大型化发展，传统意义的重型载货车较之上年有不同程度的下挫。
对于国内卡车市场而言，虽然最近群雄并起，各种资本纷纷进入，竞争异常残酷激烈，但目前大的格局基本已定：解放、东风、重汽、陕汽、欧曼将跻身第一集团；上汽依维柯红岩、江淮、北奔、华菱做为第二集团，将向第一集团的地位不断发起冲击；而广汽、集瑞、长安、大运等后起之秀或许会后来居上、有所作为，有待市场考验。
自卸车市场，占据较大数量的是东风EQ3208系列，占市场的70％多。
该系列采用康明斯180至210马力发动机，超大的车厢以及经济型的配置使得该车在自卸车市场具有绝对的优势。
牵引车市场受追捧的是陕汽、重汽的S35和S29，良好的性价比以及大马力、大吨位的特点使得该系列产品拥有极佳的口碑。
260至360马力发动机、富勒变速箱、斯太尔加强桥使该车的配置光彩夺目。
货运车（包括仓栅车）竞争极为激烈，可用群雄纷争来形容，一汽的CA1200系列、东风的EQ1208系列、红岩的CQ19系列等都是畅销产品。
重型专用车批量小、难度高，一直不为国内企业所重视，高档专用车为进口品牌所垄断，沃尔沃、曼等品牌参与国内竞争主要以专用车为主。
国外卡车的发展趋势各国商用车制造厂家目前正采用令人惊叹的高新技术来最大限度地保障安全，提高效率。
重型车的发展趋势对安全、可靠、舒适的人性化设计等方面提出更高的要求。
在安全性方面，国际潮流是安装制动防抱死系统（ABS）、翻车警告系统、电子控制制动系统（EBS）、红外线夜视系统以及其它的驾驶室安全性措施。
在欧洲，多数重型车驾驶室都要经受严格的加载、撞击与扭振试验，完全合格后方可投入批量生产。
其目的是在发生翻车事故后，驾驶室不会被压扁，保证驾驶员的生存空间，车门不会自行打开，人员不会抛出车外。
某型汽车驱动桥壳可靠性优化设计
中 图法 分类号
Ｕ ６ ．２ ４３３ ；
文献标志码
汽车 在 行 驶 过 程 中所 遇 到 的 道 路 情 况 是 千 变 万化 的。驱 动桥壳 承受 繁 重 的载 荷 ， 其 是 当汽 车 尤 通 过不 平 路 面 时 ， 于 车 轮 与 地 面 问 产 生 冲击 载 由 荷， 在设 计 不 当或 制 造 工 艺 有 问 题 时 ， 引 起 桥 壳 会
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 ， 静疲 劳、 载荷 、 在 静 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 Ｍａ ａ 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 ｔｂ优 ｌ 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。 关键词 驱动桥 壳 可 靠性优 化 设计 Ａ
１ 机械 可靠性优 化 问题 中 ， 般 包 含 三 一
方 面 的 内容 ： 量 （ 质 重量 ） 成本 和可 靠 度 。据 此 ， 、 确定优 化 的 目标 函 数 和 约束 条 件 。对 于 可 靠 性 最
这就需要对驱动桥壳展开可靠 性优化设计研究¨ 。 ｊ
率作为约束条件 ； 也等 价于这样 的问题 ： 在可靠性
意 义上 最优 的机 械零 部件 是 ， 给定 的机 械 零 部 件 在
质量或成本之下 ， 机械零部件 有最大可靠度或最小
１ ６期
孙忠云 ， ： 等 某型汽 车驱 动桥壳 可靠性 优化 设计
３ ５ ８１
失 效 概率 。故 把 上 述 机 械 零 部 件 的 可 靠 性 优 化 问 题 分 为 以下两 大类 ：
【QS005】汽车设计复习笔记05驱动桥设计
【QS005】汽车设计复习笔记05——驱动桥设计驱动桥设计☆驱动桥的设计要求？①选择适当的主减速比，以保证汽车在给定条件下具有最佳的动力性和燃油经济性。
②外廓尺寸小，保证汽车具有足够的离地间隙，以满足通过性要求。
③齿轮及其他传动件工作平稳，噪声小。
④在各种载荷和转速工况下有高的传动效率。
⑤具有足够的强度和刚度，以承受和传递作用于路面和车架或车身间的各种力和力矩;在此条件下，尽可能降低质量，尤其是簧下质量，以减少不平路面的冲击载荷，提高汽车行驶平顺性。
⑥与悬架导向机构运动协调;对于转向驱动桥，还应与转向机构运动协调。
⑦结构简单，加工工艺性好，制造容易，维修、调整方便。
☆常用的汽车半轴有哪几种支撑方式？半轴根据其车轮端的支承方式不同，可分为半浮式、3/4浮式和全浮式三种形式。
半浮式半轴的特点是，半轴外端的支承轴承位于半轴套管外端的内孔中，车轮装在半轴上。
半浮式半轴会传递转矩和由路面反力所引起的全部力和力矩。
3/4浮式半轴特点是，半轴外端仅有一个轴承并装在驱动桥壳半轴套管的端部，直接支承于车轮轮毂，而半轴则以其端部凸缘与轮毂用螺钉连接。
该形式半轴的受载与半浮式相似，载荷有所减轻。
全浮式半轴的特点是，半轴外端的凸缘用螺钉与轮毂相连，而轮毂又借用两个圆锥滚子轴承支承在驱动桥壳的半轴套管上。
理论上讲，半轴只承受转矩，但由于制造精度等因素，也会引起半轴的弯曲变形。
☆螺旋锥齿轮和双曲面锥齿轮的特点？用φ代表螺旋锥齿轮，s双曲面锥齿轮：当Rφ=Rs，rφ=r s时，i0s>i0φ;当Rφ=Rs，i0s=i0φ时，r s>rφ;当rφ=r s，i0s=i0φ时，R s<Rφ；故双曲面锥齿轮性能更优。
☆双曲面齿轮偏移的判断？双曲面齿轮的偏移可分为上偏移和下偏移两种。
由从动齿轮的锥顶向其齿面看去，并使主动齿轮处于右侧，如果主动齿轮在从动齿轮中心线的上方，则为上偏移；在从动齿轮中心线下方，则为下偏移。
如果主动齿轮处于左侧，则情况相反。
重型货车驱动桥桥壳结构分析及其轻量化研究
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。
基于CAE的驱动桥壳设计方法探讨
Ｋｅ ｗｏ ｄ Ｄｒｖ ｎｇ ｘ ｅ ｏ ｉ ， ｓ ｇ ｅ ｈｏ ＣＡＥ ｙ ｒ ｓ： ｉ ｉ ａ ｌ ｈ ｕｓｎｇＤｅ ｉ ｎ ｍ ｔ ｄ，
１ 基 于 Ｃ Ｅ 的 驱 动桥 壳设 计 方 法 的 思 路 及 Ａ
设 计 流 程
按传统 设计 方法设 计 的桥 壳最终 应 以台架 试验 为 检验标 准 ， 实践证 明 ， 且 当设 计 的驱 动桥 壳满 足其
元 的位 移模式 和力 学特性 ， 选择 合 理的分 析单元 ， 通
台架 试验标 准时 ， 壳在 汽车 各种工 况下是 可靠 的 。 桥
本 文提 出桥 壳设 计校 核 以其 台架试 验 为计 算 工况 ，
常可选 择板壳 单元 或实体 单元 ，输 入桥壳 材料 特性 参 数和单 元相 关 尺寸参数 。 网格划 分 中 ， 了保证 在 为 计算 精 度 同时又要 节省时 间 ， 常在 应力变 化大 、 通 钢 板 弹簧 座附近 和桥壳 过渡 曲面 等处会 细分 网格 。
Ｃ ＡＥ
中图分 类号 ： ４ ３２ ８ 文献标 识码 ： 文 章编 号 ：０ ｏ ３ ０ （０ ７ ０ — ０ ６ ０ Ｕ ６ ．１ Ａ ｌ０ 一 ７ ３ ２ ０ ）６ ０ ２ — ３
Ｓｕ ｙｏ ｔ ｄ ｎ ＣＡＥ Ｄｅ ｉ ｎ Ｍ ｅ ｈ ｄ ｆ ｒＤｒｖ ｎ ｌ ｕ ｉ ｇ ｓｇ ｔ ｏ ｏ ｉ ｉ ｇ Ａｘ ｅ Ｈｏ ｓｎ
ｄ ｓｇ ｔ ｏ ，ｕ ｉ ｎ’ ａ ｃ ｒ ｉ ｈ ｉ ｒ ｆｓ ｉｎ ｌｓａ ｄ ｒ ｎ ｂ ｎ ｈ ｔｓ． ｓ ｄ ｏ ｈ ｒ ｅ ｔ ｄ ｅ ｕ ｔ， ｉ ｐ ． ｅ ｉｎ ｍｅｈ ｄ ｂ ｔ ｔｄｄ ｔ ｃ ｏ ｄ ｗ ｔ ｔ ｅ ｒｐ ｏｅ ｓｏ ａ ｔ ｎ ａｄ ｉ ｅ ｃ ｅ ｔ ｉ ｈ Ｂａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｆ ｍ ｒ ｕ ｙ ｒ ｓ ｌ ｔ ｓ ａ ｏ ｓ ｓｈ
车桥桥壳参数计算方法：总结计划汇报设计可编辑
3.2 挖掘机后桥桥壳设计3.2.1 桥壳类型选择由于轮式挖掘机后桥桥壳是挖掘机上的主要部件，起着支承汽车荷重的作用，并将载荷传给车轮。
作用在驱动车轮上的牵引力、制动力、侧向力和垂向力也是经过桥壳传到车架和车厢上。
因此。
轮式挖掘机桥壳既是承载件又是传力件。
同时它又是主减速器、差速器及驱动车轮传动装置的外壳，而且工作负载高，负荷变化大，行驶路况多变，工作环境恶劣，综合各项因素接合毕业设计要求我决定使用三段可分式桥壳作为设计目标。
3.2.2 桥壳设计及计算1．桥壳设计桥壳的设计是一个参数探索的过程，对于一款桥壳的设计首先是参考一款目前已经成熟的桥壳参数，并根据设计目标进行参数修正，将参数修正后的结果进行理论和有限元分析，查看是否满足要求，如不满足，就继续修正参数，直到最终达到设计要求，对于本次设计的目标，参考了某公司7吨轮式挖掘机驱动桥的参数，并根据实际需要进行了多次参数修正和分析，最终得到设计模型。
2桥壳的静弯曲应力计算桥壳犹如一空心横梁，两端经轮毂轴承支承于车轮上，在平板座处桥壳承受汽车的簧上质量，而沿左右轮胎中心线，地面给轮胎以反力2G /2（双胎时则沿双胎之中心），桥壳则承受此力与车轮重力w g 之差值，即()2G w g -，计算简图如下图所示。
桥壳按静载荷计算时，在其两座之间的弯矩M 为()2G 2w B sM g -=- N ·M 式中：2G ——汽车满载静止与水平路面时驱动桥给地面的载荷，N ；w g ——车轮（包括轮毂、制动器等）的重力，N ； B ——驱动车轮轮距，m;s ——驱动桥壳上两座中心距离，m.由弯矩图可见，桥壳的危险断面通常在座附近。
通常由于w g 远小于2G /2，且设计时不易准确预计，当无数据时可以忽略不计。
而静弯曲应力wj σ则为310wj VMW σ=⨯ MPa 式中：M ——见弯矩公式；V W ——危险断面处桥壳的垂向弯曲截面系数。
在不平路面冲击载荷作用下的桥壳强度计算当汽车在不平路面上高速行驶时，桥壳除了承受静力状态下那部分荷载以外，还承受附加的冲击载荷。
车辆工程专业毕业论文--汽车驱动桥壳UG建模及有限元分析
本篇毕业设计（论文）题目是《汽车驱动桥壳建模UG及有限元分析》。
作为汽车的主要承载件和传力件，驱动桥壳承受了载货汽车满载时的大部分载荷，而且还承受由驱动车轮传递过来的驱动力、制动力、侧向力等，并经过悬架系统传递给车架和车身。
因此，驱动桥壳的研究对于整车性能的控制是很重要的。
本课题以重型货车驱动桥壳为对象，详细论述了从UG软件中的参数化建模，到ANSYS中有限元模型的建立、边界条件的施加等研究。
并且通过对桥壳在不同工况下的静力分析和模态分析，直观地得到了驱动桥壳在各对应工况的应力分布及变形情况。
从而在保证驱动桥壳强度、刚度与动态性能要求的前提下，为桥壳设计提出可行的措施和建议。
【关键词】有限元法，UG，ANSYS ，驱动桥壳，静力分析，模态分析This graduation project entitled “Modeling and Finite Element Analyzing of Automobile Drive Axle Housing”. As the mainly carrying and passing components of the vehicle, the automobile drive axle housing supports the weight of vehicle, and transfer the weight to the wheel. Through the drive axle housing, the driving force, braking force and lateral force act on the wheel transfer to the suspension system, frame and carriage.The article studies based on heavy truck driver axle ，discusses in detail from the UG software parametric modeling, establish of ANSYS FEM model, and the boundary conditions imposed, etc. And through drive axle housing of the different main conditions of static analysis and modal analysis, it can access the stress distribution and deformation in the corresponding status of drive axle directly. Thus, under the premise of ensuring the strength of drive axle housing, stiffness and dynamic performance requirements, the analysis can raise feasible measures and recommendations in drive axle housing design.Plans to establish thet hree---dimensional model by UG, to make all kinds of emulation analysis by Ansys.【Key words】Finite element method，UG，ANSYS，Drive axle housing，Static analysis，Modal analysis目录前言 (1)第一章绪论 (2)1.1 汽车桥壳的分类 ..................... 错误!未定义书签。
装载机驱动桥毕业设计精选全文完整版
摘要本次毕业设计题目为ZL40装载机驱动桥及主传动器设计，大致上分为主传动器设计、差速器设计、半轴设计、终传动设计和桥壳设计五大部分。
本说明书将以“驱动桥设计”为内容，对驱动桥及其主要零部件的结构型式与设计计算作一一介绍。
本次设计中，ZL40装载机传动采用液力机械传动方案，选用双涡轮液力变矩器和行星动力换挡变速箱，并按以下原则分配传动比：在终传动能安装的前提下，将传动比尽可能地分配给终传动，使整机结构尺寸减小，结构紧凑。
主传动器采用单级锥齿轮传动式，锥齿轮采用35º螺旋锥齿轮并选用悬臂式支承。
将齿轮的基本参数确定以后，算得齿轮所有的几何尺寸，然后进行齿轮的受力分析和强度校核。
齿轮的基本参数和几何尺寸的计算是此部分设计的重点。
在掌握了差速器、半轴、终传动和桥壳的工作原理以后，结合设计要求，合理选择其类型及结构形式，然后进行零部件的参数设计与强度校核。
差速器设计采用普通对称式圆锥行星齿轮差速器，齿轮选用直齿锥齿轮。
半轴设计采用全浮式支承方式。
终传动设计采用单行星排减速形式。
关键词：装载机;驱动桥;主传动器AbstractThe content of my graduation design is The Design of ZL30Loader Axles(Main Transm ission),largely at five parts,included of the main transmission design,differential design,half -shaft design,the design of the final drive and design of axle case.The design specifications will introduce the structure type and design of the drive axle and the main components in the driving axle design one by one.In this design,ZL30loader is adopts hydromechanical transmission,select and uses doub le turbine hydraulic torque converter and planetary power shift transmission,and distribution of the transmission ratio according to the following principles:in the premise of final drive ca n be installed in the hub,assign the transmission ratio to final drive as much as possible to makes the whole structure size decreases and structure terse.Main drive is adopts a single-stage bevel gear with35o and spiral bevel gears use cantile ver support.After considered of the basic parameters of gear,calculate all the geometric para meters of the gear,and then analysis gear stress and check its strength.The calculation of gear s basic parameters and geometry parameters is the key point of this part.After mastered theworking principle of differential,axle,final drive and axle case,have a reasonable choice and the structure of its type by combining with the design requirements,and then design parts and check strength.The differential design adopts ordinary symmetric tapered planetary gear diffe rential,and the gear is straight bevel gears.The half-shaft design uses the full floating axle s-upporting.The final drive design uses a single planetary row.Keywords：loader,drive axle main transmission1.引言装载机是一种广泛用于公路、铁路、矿山、建筑、水电、港口等工程的土石方工程施工机械，它的作业对象是各种土壤，砂石料、灰料及其他建筑路用散装物料等。
矿用自卸车驱动桥壳结构分析与改进设计
2005・1 专用汽车 ZHUAN YON G Q ICH E21 矿用自卸车驱动桥壳结构分析与改进设计杨锁望 韩愈琪 杨 珏北京科技大学土木与环境工程学院 北京 100083 摘 要:建立了SGA3550型矿用汽车驱动桥壳及A 形架的有限元模型,选择极限工况对其进行了结构强度和刚度分析。
结果表明,驱动桥壳空心梁和半轴套管部分的应力远小于材料的许用应力,而悬架支座与桥壳连接处出现了局部应力过大的情况。
对该桥壳的相应结构提出了改进方案,改进后的桥壳质量更小,最大应力也得到了大幅减小,且应力分布更为合理。
关键词:自卸车 驱动桥壳 有限元 应力中图分类号:U46914103 文献标识码:A 文章编号:100420226(2005)0120021203Structural Analysis for Drive Axle H ousing of Dump T ruckYang Suo -w ang et alAbstract After the finite element models of the drive axle housing and A_f rame of SGA3550dump truck are established in this paper ,intensity and rigidity are analyzed under limit condition.The results show that the maximum stress of the drive axle housing is much less than the permissible stress ,however the local stress in the pontes of the suspension ’s brace and the drive axle housing is too large to the structure.A practical scheme to improve the housing ’s configuration is proposed in this paper.The mass and the max stress of the improved drive axle housing decrease largely ,and the stress distributes logical.K ey w ords dump truck ;drive axle housing ;finite element ;stress收稿日期:2004201213作者简介:杨锁望,男,1979年生,硕士研究生,计算机辅助设计在车辆工程中的应用研究。
汽车驱动桥壳现代设计方法的探讨
图 ２ 力学模型
模 型采 用 三维 ８节点 实 体单 元 ， 节 点 的位 移 各
断裂 。 记录损坏时的循环次数 ， 要求桥壳中值寿命达 到 ８ 万次 ， 寿命不小于 ５ 万次。 ０ 最低 ０
有三个独立分量 ，设沿 ｘ轴方 向的位移为 Ｕ ，沿 Ｙ 轴方 向的位移为 ｖ沿 ｚ轴方 向的位移为 Ｗ 因此该 ， ， 实体元素， 共有八节点 ２ 个 自由度 ， ４ 如图 ３ 所示 。
现 代设 计 方 法 ， 改进传 统设 计方 法提供 了设 计 思路 。 为
关键词 ： 动桥壳 驱
设 计 方法
有 限元
汽车驱 动桥 作为 整车关 键 总成 之一 ，直 接影 响
满足三种典型工况要求 的桥壳 ， 在台架试验 中不符 合标准。因此设计过程是一个反复修改和调整的过
程， 费时费 力 。 由于 按 传 统 设 计 方 法设 计 的桥 壳 最终 应 以台 架 试 验 为检 验 标准 ，并 且 经 过大 量 的实 践证 明 ， 当
经 验 ， 计 出驱 动桥 壳 ， 后 进行 试 产 ， 对 驱 动 桥 设 然 并 壳 进行 台架 试验 。 这个过 程 中 ， 常会 有一些 设计 在 经
点、 力点 、 测点的位置如图 １ 所示。 垂直弯曲刚性试验过程中， 要求记录满载轴荷 和最大负荷 （ 对载货汽车 ， 按满载轴荷 ２ 倍计算 ） ． ５ 时各测点的位移量。计算桥壳最大位移量与轮距之 比， 要求满载轴荷时比值不超过 １ ｍ ／ 。 ． ｍｍ 并画出满 ５
在本文中 ，利用 Ａ Ｓ Ｓ Ｎ Ｙ 软件对桥壳进行有 限 元 的分 析 。首 先在 Ａ Ｓ Ｓ中通 过 输人 接 口读 人 三 ＮＹ
驱动桥设计毕业设计
毕业设计任务书设计题目：比亚迪速锐驱动桥设计专业：交通10-1学号： ********* *名：***指导教师：***毕业设计开题报告目录摘要 (1)Abstract (1)第一章绪论 (2)1.1 本设计的目的与意义 (2)1.2 驱动桥国内外发展现状 (3)1.3 本设计的主要内容 (3)1.4 本次设计的其他数据 (3)第二章驱动桥的选型 (4)2.1 驱动桥的选型 (4)2.1.1 方案（一）：非断开式驱动桥 (5)2.1.2 方案（二）：断开式驱动桥 (6)2.1.3 方案（三）：多桥驱动的布置 (7)第三章驱动半轴的设计 (9)3.1 半轴的结构形式分析 (9)3.2 半轴的强度计算 (10)半浮式半轴计算载荷的确定 (11)a 半轴在纵向力最大时 (11)b 半轴在侧向力最大时 (11)c 半轴在垂向力最大时 (13)3.3 半轴的强度计算 (13)a 纵向力最大时， (13)b 侧向力最大时 (14)c 垂向力最大时 (14)3.4 半轴花键的设计 (14)3.5 半轴的材料及热处理半轴的材料及热处理 (16)3.5.1 半轴的工作条件和性能要求 (16)3.5.2 处理技术要求 (16)3.5.3 选择用钢 (16)3.5.4 半轴的工艺路线 (17)3.5.5 热处理工艺分析 (17)第四章驱动桥壳的设计 (18)4.1 驱动桥壳结构方案选择 (18)a 可分式桥壳 (18)b 整体式桥壳 (18)c 组合式桥壳 (19)4.2 驱动桥壳强度计算 (20)4.2.1 桥壳的静弯曲应力计算 (20)4.2.2 在不平路面冲击载荷作用下的桥壳强度计算 (21)4.2.3 汽车以最大牵引力行驶时的桥壳强度计算 (22)4.2.4 紧急制动时的桥壳强度计算 (23)4.2.5 汽车受最大侧向力时的桥壳强度计算 (24)第五章轮胎的选取 (26)5.1 轮胎与车轮应满足的基本要求 (26)5.2 轮胎的特点与选用 (26)5.3 轮胎的选型及尺寸参数 (26)第六章CAD进行建模装配 (28)6.1 CAD的介绍 (28)6.2 CAD建模过程 (28)6.2.1 车桥的建模 (28)6.2.2 半轴的建模 (31)6.2.3 轴承和螺栓的建模 (31)6.2.4 车轮的建模 (33)6.3实体装配 (34)总结 .............................................................................................................................. 错误!未定义书签。
驱动桥设计ppt课件.ppt
（二）主减速器的形式
优点： 结构最简单、质量小、制造容易、拆装简便 缺点： 只能用于传递小扭矩的发动机 只能用于主传动比较小的车上，i0 < 7
1.单级主减速器
2.双级主减速器
特点： 尺寸大，质量大，成本高 与单级相比，同样传动比，可以增大离地间隙 用于中重型货车、越野车、大型客车
（一）减速传动方案 3.圆柱齿轮传动 4.蜗轮蜗杆传动
1.一对螺旋圆锥齿轮
优点： 同时啮合齿数多，寿命长，制造简单，质量小 缺点： 有轴向力、且方向不定；
缺点： 对啮合精度敏感，若锥顶不重合，使接触应力↑，弯曲应力↑，噪声↑，寿命↓； 要求制造、装配精度高。
2.双曲面齿轮啮合
5.在各种转速和载荷下的传动效率高 6.桥壳有足够的强度和刚度 7.结构简单，加工工艺性好，制造容易，调整、拆装方便 8.与悬架导向机构、转向运动机构协调
§5-2 驱动桥的结构方案分析
分类： 非断开式（整体式）—用于非独立悬架 断开式—用于独立悬架
一、断开式驱动桥特点：
当采用独立悬架时，为保证运动协调，驱动桥应为断开式。如图
二、主减速器基本参数选择与计算载荷的确定
（一）主减速器齿轮计算载荷的确定
2.按驱动轮打滑扭矩确定Tcs
3.按日常行驶平均转矩确定Tcf
1.齿数Z1、Z2 首选Z1： （1） Z1尽可能取小，货车Z1min≥6；轿车Z1min≥9； （2） Z1 、Z2不能有大于1的公约数，实现自动磨合，提高寿命； （3）希望Z1＋Z2 ≥40，有足够的弯曲强度，提高重合系数；
（四）牙嵌式自由轮差速器 半轴转矩比kb可变，工作可靠，寿命长，锁紧性能稳定，制造加工也不复杂。
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驱动桥壳设计
驱动桥壳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泥水浸入．
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。
图5—32为驱动桥壳受力图，桥壳危险断面通常在钢板弹簧座内侧
附近，桥儿端郎的轮毂轴承座根部也应列为危险断面进行强度验算。
1）牵引力或制动力最大时，桥壳钢板弹簧座处危险断面的弯曲应力δ
和扭转切应力τ分别为
式中，Mv 为地面对车轮垂直反力在危险断面引起的垂直平面内的弯矩，
Mv=m ’2G 2b/2b 为轮胎中心平面到板簧座之间的横向距离，如图5—32所示；h M 为
一侧车轮上的牵引力或制动力芦Fx 2在水平面内引起的弯矩，h M =F x2b ；T T 为牵引或
制动时，上述危险断面所受转矩，T T =F x2r r ；W v 、W h 、T W 、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。
2)当侧向力最
大时，桥壳内、外板簧
座处断面的弯曲应力δ
i,δo 分别为
⎪⎪⎩
⎪⎪⎨⎧-=+=V r o z o v r zi i W r b F W r b F )
()(1212ϕσϕσ (5 - 61)
3)当汽车通过不平路面时，动载系数为是，危险断面的弯曲应力口为 V
W B kG 22=σ (5 - 62)
桥壳的许用弯曲应力为300～500MPa，许用扭转切应力为150～400MPa。
可锻铸铁桥壳取较小值，钢板冲压焊接桥壳取较大值。
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