2011年第9期（总第242期）
农业装备与车辆工程
AGRICULTURAL EQUIPMENT & VEHICLE ENGINEERING
doi;10.3969/j.issn.16733142.2011.09.012
汽车驱动桥壳静动态有限元分析
高伟，宋萌
（湖北汽车工业学院汽车工程系，湖北十堰442002）
Na.9 2011(Totally 242)
摘要：利用catia款件建立了某货车驱动桥壳三维模型，送用有限元分析的方法，在ANSYSWorkbench软件中建立了驱动桥免的有限元模型，分析了驱动桥壳在四种典型工况下的结构强度。并对桥壳进行了模态分析，计算了在自由状态下的前12阶固有频率和振型。分析结果表明，桥壳的强度满足设计的要求，具有较好的抗振性。关键调：驱动桥壳；有限元分析；强度；模态
中图分类号：U463.218*.5
文献标识码：A
文章编号：16733142(2011)09-004205
Finite Element Analysis on Static and Dynamic of Vehicle Drive Axle Housing
Gao Wei, Song Meng
(Department of Automobile Engineering, Hubei Institute of Automotive Technology, Shiyan 442002, China)
Abstract: The threedimensional model of truck drive axle housing was established by using catia software, The finite element model was built in ANSYS Workbench software by applying finite element analysis method. The structural strength of the drive axle housing in four typical operating conditions was analyzed. And the modal analysis of drive axle housing was carried on in ANSYS Workbench sofiware, In the free state,the first 12 natural frequencies and mode shapes were calculated. The results
indicate that the strength of drive axle housing satisfies the static design request and with good vibration resistance Keywords: drive axle housing finite element analysis;strength;modal
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，它的使用寿命直接影响汽车的有效使用寿命，合理地设计驱动桥壳，使其具有足够的强度、刚度和良好的动态特性，减少桥壳的质量，有利于降低动载荷，提高汽车行驶平顺性和舒适性"。因此，对驱动桥壳进行应力、变形以及振动等情况进行有限元分析具有重要的意义。
本文运用有限元分析的方法，在ANSYS Workbench软件中建立了某货车驱动桥壳的有限元模型，分析了驱动桥壳在最大垂向力、最大牵引力、最大制动力和最大侧向力四种典型工况下静态受力和变形，并对桥壳进行了模态分析，研究了桥壳的固有频率和振型为桥壳的设计制造提供参考和指导。
驱动桥壳静力分析的四种工况
驱动桥壳在实际使用中的载荷工况比较复杂，行驶中承受的力有垂直力、水平力和侧向力，收稿日期：2011-07-07
作者介：高伟（1978-），女，盲林农安人，讲师，硕士，主要从事汽车被动安全、结构性能仿真、计算流体动力单等方面研究。
-42-万方数据
静力分析中主要的载荷工况如下：
1)最大垂向力工况
此工况为汽车满载并通过不平路面，受冲击载荷的工况，这时不考虑侧向力和切向力。此时的桥壳犹如一个简支梁，桥壳通过半轴套管轴承支于轮毅上，半轴套管的支撑点位于车轮的中心线上，垂直载荷取2.5倍满载轴荷，载荷施加在两个钢板弹簧座上(2)。
文中将桥壳结构简化为对称结构，左右两侧
最大垂向力为： Z=Z2.5C
2
(1)
式中Z,Z—施加在左、右钢板弹簧座上的载荷，G'—后驱动桥壳满载轴荷。
2)最大牵引力工况
此工况为汽车满载以最大牵引力作直线行驶时的工况，不考虑侧向力。此时左右驱动轮除作用有垂向反力外，还作用有地面对驱动车轮的最大切向反作用力(即牵引力)，最大牵引力大小为：
Pmiin.
(2)