42机械设计与制造MachineryDesign&Manufacture第2期2010年2月文章编号:1001—3997(201002-0042—02汽车驱动桥桥壳强度与模态的有限元分析‘陈国荣1’2唐绍华1(1南京工业大学机械与动力工程学院,南京210009(2南京航空航天大学机电学院,南京210016FiniteelementanalysisofstrengthandmodaIonautomotivedriveaxlehousingCHENGuo-rong"2,TANGShao-hual(1NanjingUniversityofTechnology,Nanjing210009,China(2NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Nanjing210016,Chinaj【摘要】介绍了汽车驱动桥桥壳结构强度和模态有限元分析的研究背景,论述了ANSYSwork—i毒bench软件的有限元分析功能和优点。采用三维CAD软件UG建立了汽车驱动桥桥壳的三维几何模型,;j然后将其导入ANSYSWorkbench软件中进行了结构强度和模态有限元分析。仿真结果表明,汽车驱动桥;{桥壳的强度满足设计要求,并且具有良好的.tkAg,}生。fj关键词:汽车驱动桥桥壳;强度;模态;有限元分析i{【Abstract】Thefiniteelementanalysisresearchbackgroundofstrengthandmodalonautomobile;{drivingaxlehousingstructuralwasintroduced,andthefiniteelementanalysisfunctionandadvantageof}’ANSYSWorkbenchsoftwarewaselaborated.Thethreedimensionalgeometrymodelofautomobiledrivingf;axlehousing加邪establishedbyusingthethreedimensionalCADSog{twareUG,Thenthestructurali{strengthandthemodalfiniteelementanalysisWascarriedoninANSYSWorkbenchsog危ware.Thesimula-≥{tionresultindicatsthattheautomobiledrivingaxlehousingstrengthsatisfiesthedesignrequest,and胍;jijtkgoodvibration-proofl}jt。;Keywords:Automobiledrivingaxlehousing;Strength;Modal;Finiteelementanalysisfj-一。’●...”’●’一。‘●I‘**OS0…“‘●I¨’”..Ⅲ。。..’””●.-.Ⅷ●¨”‘’●”’’’●’’‘●’・Ⅲ¨.。’●・.¨‘‘●‘.¨。。●…’’’..O'’OS0.¨”。●I‘o’*10.¨”‘●一‘”●’-¨‘’●.¨‘”●“’●“●‘‘’‘●“’一一。。。一..…’’●’”‘’‘●.¨“。●’”‘’’●.¨”●。州’’‘●‘””。●‘‘●’”’一。。。、中图分类号:THl22文献标识码:A驱动桥作为汽车四大总成之一,因位于动力传动系的末端,工作时它的受载情形相当复杂:在承受自身的减速器、差速器和半轴等组件重量的同时,同从动桥一起支承车架及其上的各总成质量;行驶时,还将承受由车轮传来的牵引力、制动力力、侧向力、垂向力并经悬架传给车架。因此对驱动桥的关键零件桥壳设计提出了严格要求,即满足足够的强度和刚度且质量小的基础上,应使其结构型式尽可能便于制造、拆装和调整。驱动桥桥壳分为整体式桥壳、分段式桥壳、组合式桥壳3类。整体式桥壳因具有较大的强度和刚度,且便于主减速器的装配、调整和检修,在各类汽车上得到了广泛使用。但是由于其形状复杂,因此应力求解和振动分析比较闲难。查阅有关汽车设计文献,驱动桥桥壳的传统设计方法有图解法、实验法、分析模型简化法。这些{殳j僦都存在一定的缺陷。近年来,许多研究人员利用有限元方法对桥壳进行了设计计算及优化。因此将以某汽车上使用的整体式桥壳为研究对象,对其进行结构强度和模态有限元分析。1基于ANSYS软件的结构有限元分析ANSYS软件是融合结构、热、流体、电磁、声学于一体的大型通用有限元分析软件。有限元法是一种采用计算机求解结构静、动态力学特性等问题的数值解法。由于有限无法具有精度高、适应性强以及计算格式规范统一等优点,故在短短50・多年间已广泛应用于机械、航空宇航、汽车、船舶、土木、核工程及海洋工程等许多领域,已成为现代机械产品设计中的一种重要工具。特别是随着计算机技术的发展和软、硬件环境的不断完善以及高档计算机和计算机工作站的逐步普及,为ANSYS的推广应用创造了良好的条件,并展示出更为广阔的工程应用前景。ANSYSWork—benchEnvironment(AWE是ANSYS公司开发的新一代协同仿真环境,如图l所示。它能直接读入各种CAD软件的零件模型,并在其统一环境中实现任意模型装配和CAE分析。整合相同或不同CAD软件模型数据得到CAE分...