货车驱动桥壳结构强度分析方法研究

摘要

货车驱动桥桥壳是汽车上重要的承载件和传力件，作为具有广泛应用市场的非断开式驱动桥的桥壳不仅支承汽车重量，将载荷传递给车轮，而且还承受由驱动车轮传递过来的牵引力、制动力、侧向力、垂向力的反力以及反力矩，并经悬架传给车架或车身。并且在汽车行驶过程中，由于道路条件的千变万化，桥壳受到车轮与地面问产生的冲击载荷的影响，可能引起桥壳变形或折断。因此，驱动桥壳应具有足够的强度、刚度和良好的动态特性，合理地设计驱动桥壳也是提高汽车平顺性的重要措施。 本论文以某货车的驱动桥壳为研究对象，提出了桥壳几何模型的简化方法，建立了桥壳的有限元计算模型，利用有限元模型对桥壳进行了静强度、静态刚度特性、疲劳强度和模态分析，通过计算发现桥壳具有足够的强度和刚度，在此基础上总结了桥壳的结构有限元分析方法。另外，为了轻量化，对桥壳进行了结构优化，并对优化后的桥壳进行了结构有限元分析，验证了优化结果的正确性。 研究结果表明：在货车驱动桥壳结构设计阶段应用有限元法极大地缩短了产品的开发周期、提高了产品性能、质量和可靠性，降低了产品的开发成本并提高产品竞争力。该方法具有普遍性，可以为其他类型的驱动桥桥壳的设计和分析提供借鉴和参考。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1本论文研究的意义

1.2国内外研究现状

1.2.1有限元分析方法的发展现状

1.2.2有限元分析方法在驱动桥壳设计中的应用及存在的问题

1.3本文的主要研究内容

第二章有限元理论基础

2.1有限元弹性力学基础

2.2板壳问题的有限元理论基础

第三章货车驱动桥壳有限元模型的建立

3.1驱动桥壳有限元分析几何模型的建立

3.2驱动桥壳有限元模型单元的选取

3.3驱动桥壳有限元网格的划分

3.4单元属性的设置

3.4.1材料属性的设置

3.4.2单元物理特性的设置

第四章货车驱动桥壳结构有限元分析

4.1驱动桥壳静强度分析

4.1.1驱动桥壳静力分析的工况分析

4.1.2载荷和约束的处理

4.1.3各工况下桥壳的静强度分析

4.1.4驱动桥壳的刚度分析

4.2驱动桥壳疲劳强度分析

4.2.1疲劳寿命计算方法发展简史

4.2.2疲劳强度分析理论

4.2.3影响疲劳寿命的因素

4.2.4驱动桥壳疲劳强度分析

4.3驱动桥壳模态分析

4.3.1影响车轮动载荷的因素

4.3.2车轮动载荷的确定方法

4.3.3桥壳的模态分析

4.4本章小结

第五章货车驱动桥壳实施轻量化后的结构强度分析

5.1质量优化设计

5.1.1优化设计简介

5.1.2优化设计的过程与步骤

5.1.3优化设计结果

5.2轻量化后的静强度分析

5.3轻量化后的疲劳强度分析

5.4轻量化后的刚度分析

5.5轻量化后的模态分析

5.6本章小结

第六章结论

致谢

参考文献

在学期间发表的论著及取得的科研成果