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是什么影响了驱动桥壳疲劳寿命及性能

时间:2021-08-09 10:48:07 点击:161 次 来源:河南凤宝重工科技有限公司
  驱动桥壳的多目标优化,能够使优化后驱动桥壳的疲劳稳健性能得到提高,减轻了质量,因此节约了桥壳材料,降低了生产和运营成本,提高了设计水平,作为主减速器、差速器和半轴的装配基体,驱动桥壳是汽车的主要承载件和传力件,其使用寿命直接影响汽车的有效使用寿命。

驱动桥壳

  驱动桥壳疲劳寿命分析
  在实际生产及应用中,驱动桥壳材料性能的波动、零部件制造误差、载荷的不稳定都会影响桥壳的性能和使用寿命。驱动桥壳由高强度钢板冲焊而成,驱动桥壳两侧轴头、法兰盘、板簧座和减速器壳通过焊接固定在桥壳上.
  焊接结构疲劳寿命主要由焊缝疲劳强度决定.在实验室工况下,桥壳失效主要出现在驱动桥壳的轴头连接位置和桥壳与法兰盘连接位置。利用ABAQUS软件对实验室工况下的驱动桥壳进行有限元分析计算.在建立好的桥壳有限元模型上施加约束定义,约束条件为通过建立半轴套管圆环正下方150mm的约束处的多点约束单元,载荷定义为单位载荷,均匀分配施加在2个板簧座表面单元节点上.
  将有限元分析结果文件导入FEMFAT软件,输入桥壳各个材料的应力-寿命曲线.循环加载方式与设计的台架试验加载方式相同,在板簧座处施加频率为11 Hz的正弦波加载,载荷峰值为382.5 kN,更小载荷取更大载荷的0.1倍.
  由桥壳疲劳分析计算结果可知,驱动桥壳在实验室疲劳寿命台架试验工况下,更薄弱的部位是法兰盘和桥壳本体的焊接部位以及轴头与桥壳本体的焊接部位,B50下的损伤率计算结果分别是6.543e-6和1.066e-6,与实验室疲劳寿命台架试验结果一致.
  桥壳性能影响因素分析
  驱动桥壳厂家在生产制造过程中,桥壳零部件的材料性能波动、桥壳关键部位尺寸的偏差都会影响到桥壳的疲劳寿命。桥壳零部件的材料性能主要包括材料的密度、泊松比.重卡驱动桥壳壳体厚度是不等厚设计,桥壳本体结构分为长轴和短轴两部分,长轴和短轴两部分均为上下对称设计。长短轴根据截面厚度的变化可分为8个区域.桥壳关键部位尺寸包含桥壳长轴和短轴上的8个截面的厚度尺寸,除了截面1只有1个径向厚度尺寸外,其余7个截面都具有桥壳水平方向上的厚度、竖直方向上的厚度和圆角半径3个尺寸。此外,施加在驱动桥壳上载荷的大小也会影响到驱动桥壳的使用寿命。