驱动桥壳有限元强度刚度疲劳寿命论文.doc

1、轻型货车驱动桥壳力学性能分析与研究【摘要】 驱动桥桥壳是汽车主要的承载件和传力件,汽车在行驶过程中,驱动桥壳承受复杂的载荷。尤其是当汽车通过不平路面时候,由于车轮与地面间产生的冲击载荷,在设计不当或制造工艺有问题时,会引起桥壳的变形和折断。此外,作用在驱动车轮上的牵引力和侧向力也是经过桥壳传到车架或者车身上。因此,驱动桥壳应具有足够的强度、刚度和良好的动态特性。受交变载荷的影响,桥壳容易发生疲劳破坏。疲劳破坏通常在没有明显预兆的情况下突然发生并造成严重事故。所以,有必要对桥壳进行疲劳寿命计算。本文以轻型货车驱动桥壳为研究对象,首先建立了驱动桥壳的有限元模型。之后对桥壳有限元模型进行了典型工况下

2、的刚度和强度分析,得到了桥壳在各工况下的应力分布及变形情况。通过对桥壳的模态分析,得到了桥壳在自由约束状态下前 15 阶的振型和固有频率。利用疲劳寿命分析软件对桥壳进行垂直弯曲工况下的疲劳寿命计算,得到了桥壳的危险区域及该区域的寿命。分析结果表明：桥壳在各工况下的强度和刚度均满足要求,但在轴头法兰与半轴套管焊接处出现明显的应力集中；计算得到的最低固有频率远远大于路面的激励频率,因此,汽车行驶过程中,桥壳不会发生共振；桥壳危险部位的疲劳寿命也满足. 更多还原【Abstract】 The driving axle housing is main bearing part and force tra

3、nsforming part on automobile. The driving axle housing is bearing complicated load when vehicle is in motion, especially passing the rugged road. In case of improper designs or fabrication technology problems, the impact load between the wheel and the ground will bring about the deformation or break

4、 of driving axle housing. Furthermore, Tractive force and lateral force which use the driving wheel pass the automobile frame and the automob.更多还原 【关键词】 驱动桥壳； 有限元； 强度； 刚度； 疲劳寿命； 【Key words】 Driving Axle Housing； Finite Element； Strength； Stiffness； Fatigue Life； 【索购硕士论文全文】Q 联系 Q：138113721 139938848

5、即付即发目录摘要 5-6 Abstract 6 第一章 绪论 11-17 1.1 驱动桥概述 11-12 1.2 课题的研究意义 12-13 1.3 课题的国内外发展现状 13-15 1.3.1 有限元方法的国内外现状 13-14 1.3.2 驱动桥壳的研究现状 14-15 1.4 课题研究的主要内容 15-17 第二章 有限元基本理论 17-23 2.1 弹性力学的理论基础 17-21 2.1.1 弹性力学的基本概念 17-18 2.1.2 弹性力学的基本方程 18-20 2.1.3 弹性力学的边界条件及求解 20-21 2.2 有限元分析的基本步骤 21-23 第三章 驱动桥壳有限元静强度

6、分析 23-34 3.1 驱动桥壳几何模型的建立 23-24 3.2 驱动桥壳有限元模型的建立 24-27 3.2.1 桥壳有限元模型的单元及材料的选取 24-25 3.2.2 划分网格 25-27 3.3 驱动桥壳有限元静强度分析 27-34 3.3.1 垂直弯曲工况下的静强度分析 27-29 3.3.2 最大牵引力工况下的静强度分析 29-31 3.3.3 最大侧向力工况下的静强度分析 31-34 第四章 驱动桥壳的模态分析 34-43 4.1 模态分析的基本概念 34 4.2 模态分析的理论基础 34-35 4.3 驱动桥壳模态分析 35-43 4.3.1 模态分析方法简介 35 4.3

7、.2 自由状态下驱动桥壳的模态分析 35-43 第五章 驱动桥壳疲劳寿命计算 43-53 5.1 概述 43-44 5.1.1 疲劳的种类 43 5.1.2 现行的抗疲劳设计方法 43-44 5.2 P-S-N 曲线 44 5.3 影响结构疲劳寿命的主要因素 44-46 5.3.1 应力集中的影响 45 5.3.2 尺寸的影响 45 5.3.3 表面状态的影响 45-46 5.3.4 平均应力的影响 46 5.4 驱动桥壳疲劳寿命计算 46-53 5.4.1 桥壳疲劳载荷的确定 46-47 5.4.2 材料 P-S-N 曲线的选取 47-48 5.4.3 驱动桥壳的疲劳寿命分析 48-53 第六章 轻型货车驱动桥壳的结构改进 53-62 6.1 驱动桥壳结构改进措施 53-54 6.2 改进后驱动桥壳的有限元强度和变形分析与比较 54-59 6.2.1 改进后桥壳在 2.5 倍满载垂直弯曲工况下的有限元分析 54-56 6.2.2 改进后桥壳在最大牵引力工况下的有限元分析 56-57 6.2.3 改进后桥壳在最大侧向力工况下的有限元分析 57-59 6.3 改进后驱动桥壳的疲劳寿命分析 59-62 第七章 结论 62-63 参考文献