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厂家分析​驱动桥壳的结构及优化设计

时间:2021-04-06 16:04:17 点击:301 次 来源:河南凤宝重工科技有限公司
    汽车驱动桥壳自身需要承载很大的荷载,另外负责荷载的传递,使用情况非常恶劣,经常因承受冲击荷载与交变荷载而产生变形和断裂,这就需要驱动桥壳具有足够的屈服强度和刚度以达到其使用规定要求。

驱动桥壳

  驱动桥壳的作用是支撑并保护主减速器、差速器和半轴等。另外,它又是行驶系的主要组成部分,它还具有以下作用。
  1、与前桥一起承受汽车的重量。
  2、使左右驱动车轮的轴向相对位置进行固定。
  3、汽车行驶时,承受驱动轮传来的各向反力、弯矩和制动时的力矩,并通过悬架传给车架。

  驱动桥壳属于板壳结构,主体零件采用等厚度的热礼板材冲压成形的上下两个桥壳主件焊接而成;两端的轴套采用无缝钢管制成,选用壳单元对桥壳结构进行划分网格,网格平均尺寸为5mm。

驱动桥壳

  桥壳主体主要采用涟钢汽车车桥钢材LG600QK,该材料具有较高强度和良好成型性能。
  边界条件及荷载
  驱动桥壳针对抗冲击能力的规定要求比较高,需要校对驱动桥壳在满载垂直弯曲、冲击、制动情况下其强度和刚度能否满足设计需求。
  1)满载垂直弯曲情况。参照标准《QC/T533-1999汽车驱动桥台架试验方法》施加荷载与约束,后桥额定荷载G=5.5吨,荷载施加位置为板簧销孔处,约束驱动桥壳两端轴套与轮毂轴承接触面区域处相应节点的Y轴和Z轴两个方向的位移自由度以及绕两轴的旋转自由度。
  2)冲击情况。取冲击载荷系数为K1=2.5,荷载大小为情况1的2.5倍,约束条件同情况1。
  3)制动情况。驱动桥壳厂家指出当汽车在行驶过程中由于突发情况的产生而紧急制动时,垂向荷载为F=G*K2/2,式中K2是汽车紧急制动时的重量转移系数,取K2=0.8。板簧上重量制动惯性力为:T=G*K2*K3/2,其中K3地面附着系数为,取K3=0.8。约束驱动桥壳两端轴套与轮毂轴承接触面区域处相应节点的Y轴和Z轴两个方向的位移自由度以及绕三轴的旋转自由度。
  桥壳主体采用LR1500HS材料替换原有材料后,在满载垂直弯曲情况下的强度后备系数达到了的规定限值;冲击情况和制动情况下的强度安全系数也有所提高,另外桥壳主体减轻22.4,占比33.3%,实现了桥壳轻量化设计。