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（独家原创）基于有限元中型货车半轴与桥壳设计（全套CAD图纸）

教材对模型进行了绘制。并成功导入.，为以后的分析校核作了充分准备。第章驱动桥壳的有限元分析本章将利用前面所建立的驱动桥桥壳的有限元模型及各项汽车参数，应用软件对它进行多工况的静力强度分析，通过有限元仿真计算，研究驱动桥桥壳的结构性能。.驱动桥壳的静力分析驱动桥桥壳静力分析的典型工况驱动桥桥壳在车辆行驶中的受力状况比较复杂，承受的力主要有垂向力切向力牵引力和制动力和侧向力，这里我们简化为以下四种典型的工况进行计算桥壳承受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。此时的桥壳犹如个空心横梁，两端经轮毂轴承支承于车轮上，在钢板弹簧座处桥壳承受汽车的簧上载荷，而沿左右轮胎的中心线，地面给轮胎以反力双胎时则沿双胎的中心，桥壳则承受此力与车轮重力的差值，既。.式中分别为施加在左右钢板弹簧座上的载荷，为汽车满载静止于水平路面时驱动桥给地面的载荷为。。故根据公式.可得.。桥壳承受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，设地面对后驱动桥左右车轮的垂向反作用力为，相等，则.式中汽车满载静止于水平地面时给地面的总载荷，汽车质心的高度，.为汽车的轴距，.重心到前轴的距离，.驱动车轮的最大切向反力，.为发动机最大转矩，此时左右驱动轮除作用有垂向力外，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.式中为变速器Ⅰ档传动比为.为驱动桥主减速比为.为传动系的传动效率为.为驱动车轮的滚动半径为.。则根据.和.我们可以知道地面对后驱动桥左右车轮的垂向反作用力为.，最大牵引力为。桥壳承受最大制动力工况此工况为汽车满载紧急制动时的工况，不考虑侧向力。设地面对后驱动桥左右车轮的垂向反作用力为，相等，则.式中为汽车的制动加速度，汽车紧急制动时，左右驱动车轮除了作用有垂直反力外，还作用有地面对驱动车轮的制动力，最大制动力大小为.式中，为汽车制动时的质量转移系数，对载货汽车后驱动桥般取为驱动车轮与路面的附着系数，计算时取。计算时两数都取.。则根据.和.我们可以知道地面对后驱动桥左右车轮的垂向反作用力为.，最大动力值为。桥壳承受最大侧向力工况当汽车满载高速急转弯时，会产生个作用于质心处的很大的离心力。汽车也会由于其他原因而承受侧向力。当汽车所承受的侧向力达到地面给轮胎的侧向反作用力的最大值即侧向附着力时，汽车处于侧滑的临界状态，侧向力旦超过侧向附着力，汽车则侧滑。因此汽车驱动桥的侧滑条件为.式中驱动桥所受的侧向力，地面给左右驱动车轮的侧向反作用力，轮胎与地面间的侧向附着系数，计算是取.汽车满载静止于水平路面时驱动桥给地面的载荷，。根据汽车发生侧滑时的受力情况，我们可以得出驱动桥侧滑时左右驱动车轮的支承反力为.当它达到地面给轮胎的侧向反作用力的最大值即侧向附着力时，汽车处于侧滑的临界状态，侧向力旦超过侧向附着力，汽车就侧滑。此时驱动桥的全部载荷有侧滑方向侧的驱动车轮承担，驱动桥承受的侧向力为.式中，为驱动桥承受的侧向力，则将各参数代入到公式.和.中我们可以求得左右驱动车轮的支承反力为驱动桥承受的侧向力.载荷与约束的处理根据以上的计算方法，结合驱动桥桥壳的参数计算出驱动桥壳在以上四种工况下的受力状况，将力直接施加到相应的位置，约束方式也是直接施加到相应的位置的。约束与载荷情况见下.表。表.各工况桥壳的约束情况工况约束施加载荷最大垂向力约束桥壳两端轮距处的节点三个方向的平动，即将桥壳两端轮距处固定。将垂向力施加在两侧钢板弹簧座处的平面上。冲击载荷约束桥壳两端轮距处的节点三个方向的平动，即将桥壳两端轮距处固定。将垂向力施加在两侧钢板弹簧座处的平面上。最大牵引力约束两侧钢板弹簧座处节点三个方向的平动，即将两侧钢板弹簧座处固定。在两侧车轮轮距处施加垂向力，对桥壳两端的半轴套管侧施加个作用点在轮胎与地面接触位置处的大小为最大牵引力，方向与运动方向致的偏远载荷。最大制动力约束两侧钢板弹簧座处节点三个方向的平动，即将两侧钢板弹簧座处固定。在两侧车轮轮距处施加垂向力，对桥壳两端的半轴套管侧施加个作用点在轮胎与地面接触位置处的大小为最大制动力，方向与运动方向相反的偏远载荷最大侧向力力约束左侧钢板弹簧座处节点三个方向的平动，另侧钢板弹簧座处节点前后箱和左右向的平动。在侧滑方向侧车轮轮距处施加垂向力，且在该侧的法兰端面上施加作用点在轮胎与地面接触位置水平方向的最大侧向力。.各工况的分析过程详述施加的面载荷的计算已知.。故加载在每侧钢板弹簧座处的压力为.模块选择定义单元类型选择命令，弹出对话框选择。定义材料属性选择弹出对话框右侧选择,弹出对话框在后的文本框中输入“.”，在后的文本框中输入“.”。生成网格选择命令，进行如下操作。图.模型网格划分模块添加约束选择。施加面载荷命令输入压力值，完成后如图.，图.模型加载求解选择命令