毕业设计 静力学分析

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1、青岛理工大学毕业设计（论文） 摘要摘 要针对某微型汽车驱动桥样件在进行强捡时出现桥壳断裂的现象，以有限元的基本理论为依据，利用面向特征建模方法，建立了该驱动桥三维几何模型和有限元分析模型。根据解算结果，该车桥在桥壳局部出现明显应力集中区域；通过改变桥壳局部结构和受力，局部应力明显降低；将改进后样件进行实际装车试验，来出现桥壳断裂现象。本文针对驱动桥壳进行有限元分析与研究。本文的主要内容如下：1、简单介绍PRO/E及ANSYS软件；2、运用PRO/E软件建立车桥三维模型；3、用ANSYS软件生成车桥结构的有限元模型：包括车桥PRO/E模型导入ANSYS软件，单元类型的选取，单元属性和材料属性的定

2、义，车桥有限元网格的划分；进行静力学分析。为有限元分析提供实践依据，并验证了有限元模型的准确性。关键词： 有限元分析，汽车驱动桥壳，稳态分析，ANSYS1青岛理工大学毕业设计（论文） 目录ABSTRACT For a sample mini-cars drive axle when the bridge during strong pick up the phenomenon of broken shells, the basic theory of finite elements based on use of feature-oriented modeling method, a thre

3、e-dimensional geometric model of the drive axle and finite element analysis model . According to the results of calculating the axle in the axle housing significant local stress concentration region; by changing the axle housing and force the local structure, significantly reduced the local stress;

4、the improved actual loading test sample to axle breakage occurs .朗读显示对应的拉丁字符的拼音字典可翻译 50 多种语言 escargots Wie gehts? rouge Je ne sais pas ! Es ist sehr interessant! La voiture Vr s snill Cmo ests? nazdar! mijn vriend Ich bin vierzig Jahre alt miracoloso Buongiorno Principessa! hoje est ensolarado hello

5、 s t Wie bitte? Hjelp! Wie heien Sie? dti Pardon ? ! . haydi gidelim Je parle un petit peu franais.Aiming at a driving axle housing finite element analysis. The main content of this article is as follows:(1) to introduce PRO/E and ANSYS;(2) to use PRO/E software is built of 3D mode of driving axle l

6、;(3) to set up finite element model of driving axle generated by ANSYS: including frame model PRO/E, import ANSYS software, the selection of frame element types, define unit attributes and material ,the division of the finite element grid; making transient response analysis.KEY WORDS: Finite element

7、 analysis，Automobile driving axle housing, Steady-State Analysis, ANSYS目 录摘 要IABSTRACT1第一章 概 述11.1课题的目的和意义11.2 国内外研究现状21.2.1国外研究现状21.2.2国内研究现状31.3 课题的研究内容41.4本章小结4第二章 Pro/E和ANSYS介绍52.1 Pro/E的简介52.1.1 Pro/E的优点52.1.2 Pro/E的主要模块62.2 ANSYS软件简介72.2.1ANSYS的模块72.2.2ANSYS的应用范围82.2.3 ANSYS的主要特点82.3本章小结9第三章 驱

8、动桥壳的三维几何建模103.1 几何建模的简化103.2 建模时的简化处理103.3 半轴的建模过程113.4 本章小结14第四章 驱动桥的稳态响应分析154.1 驱动桥壳的导入与网格划分154.1.1驱动桥壳的导入154.1.2 驱动桥壳的网格划分174.2 驱动桥壳的稳态响应分析194.2.1驱动桥壳的受力分析及强度计算194.2.2驱动桥壳的稳态分析214.3本章小结22第五章 结论23结束语24致 谢25参考文献26青岛理工大学毕业设计（论文） 1.概述第一章 概 述1.1课题的目的和意义 驱动桥处于动力传动系的末端，其基本功能是增大由传动轴或变速器传来的转矩，并将动力合理的分配给左、

9、右驱动轮，另外还承受作用于路面和车架或车身之间的垂直立、纵向力和横向力。驱动桥一般由主减速器、差速器、车轮传动装置和驱动桥壳等组成。汽车驱动桥壳是汽车上的主要承载构件之一，作用是支承并保护主减速器，差速器和半轴等，使左右驱动车轮的轴向相对位置固定；同从动桥一起支承车架及其上的各总成质量；汽车行驶时，承受由车轮传来的路面反作用力和力矩并经悬架传给车架。驱动桥壳应有足够的强度和刚度且质量小，且便于主减速器的拆装和调整。因桥壳的尺寸和质量比较大，制造较困难，故其结构型式在满足使用要求的前提下应尽可能便于制造。驱动桥壳分为整体式桥壳，分段式桥壳和组合式桥壳类。整体式桥壳具有较大的强度和刚度，且便于主减

10、速器的装配、调整和维修，因此普遍应用于各类汽车上。由于其形状复杂，因此应力计算比较困难。根据汽车设计理论，驱动桥壳的常规设计方法将桥壳看成一简支梁并校核几种典型计算工况下某些特定断面的最大应力值，再考虑一个安全系数来确定许用的工作应力。这种设计方法有很多局限性，因此近年来，许多研究人员利用有限元方法对驱动桥壳进行了计算和分析。本文所研究的对象是某货车上使用的整体式桥壳。 利用ANSYS软件对驱动桥壳进行静力学受力分析，得出来的受力数据，了解桥壳的危险截面及最大受力点等，能为汽车企业在开发产品时改善设计，提供受力情况参考依据。1.2 国内外研究现状1.2.1国外研究现状汽车驱动桥已经经过好多年的

11、发展了，现有的产品比较笨重没有什么技术含量，大多用在卡车大客车上，这种产品从诞生到现在基本没有多大的更新。所以，如果还是生产老式产品的话，会陷入同质化竟争难以取得好的效益，如果要在这外行业有所发展的话一定要有自己创新。开发出轻巧坚固的桥，另外老式的车桥一能更好地与地面保持平行，所以在路面不平时轮胎的抓地能力很差，现在的轿车大都淘汰了这种桥，而采用性能更优越的多连杆整车桥。近年来，随着计算机软硬件技术的不断发展，计算机辅助分析(CAE)技术得到了长足的发展。计算机硬件技术的提升使运算速度加快，以往耗时几个小时甚至几天的运算时间得到了大大的缩短。同时软件更新的速度也在加快，目前广泛使用的CAE分析

12、软件有NASTRAN、ADINA、ANSYS、ABAQUS、MARC、COSMOS、Hyperworks等。这都有利于驱动桥的设计及开发新的产品。这些软件有如下特点：1.与CAD软件的无缝连接即在用CAD软件完成部件和零件的造型设计后，能直接将模型传送到CAE软件中进行有限元网格划分并进行分析计算，从而极大地提高了设计水平和效率。2.更为强大的网格处理能力结构离散后的网格质量直接影响到求解时间及求解结果的正确性与否，近年来各软件开发商都加大了其在网格处理方面的投入，使网格生成的质量和效率都有了很大的提高。但在有些方面却一直没有得到改进，如对三维实体模型进行自动六面体网格划分和根据求解结果对模型

13、进行自适应网格划分，除了个别商业软件做得较好外，大多数分析软件仍然没有此功能。3.由求解线性问题发展到求解非线性问题随着科学技术的发展，线性理论已经远远不能满足设计的要求，许多工程问题如材料的破坏与失效、裂纹扩展等仅靠线性理论根本不能解决，必须进行非线性分析求解。4.由单一结构场求解发展到祸合场问题的求解有限元分析方法最早应用于航空航天领域，主要用来求解线性结构问题，实践证明这是一种非常有效的数值分析方法。现在用于求解结构线性问题的有限元方法和软件己经比较成熟，发展方向是结构非线性、流体动力学和祸合场问题的求解。5.程序面向用户的开放性随着商业化的提高，各软件开发商为了扩大自己的市场份额，满足

14、用户的需求，在软件的功能、易用性等方面花费了大量的投资，但由于用户的要求千差万别，不管他们怎样努力也不可能满足所有用户的要求，因此必须给用户一个开放的环境，允许用户根据自己的实际情况对软件进行扩充。1.2.2国内研究现状 国内重型车桥生产企业主要集中在山汽改、东风车桥、济南桥箱厂、陕西汉德车桥、重庆红岩和安凯车桥等几家企业，这些企业几乎占到国内重卡车桥90%以上的市场。陕汽汉德车桥凭借斯太尔驱动桥、MAN技术单级桥两大技术平台优势，保持国内车桥产销的头把交椅。 国内车桥市场拥有巨大的潜力，特殊的市场环境对车桥也有着更为苛刻的要求，国内严重的超载现象，对车桥的承载能力和输出扭矩均提出了更高的要求

15、。 但国内车桥的质量与国际水平仍存在较大的差距，热处理等工艺技术落后，核心技术及核心总成仍依赖从国外引进。车桥发展方向： 车桥作为卡车的核心总成，其重要性受到越来越多的关注，科技的迅猛发展也将带领车桥朝着以下几个方向发展： （1）专业化 车桥行业将按车辆的使用条件逐步完善产品型谱分类，针对每一个细分市场提供特定的产品； （2）轻量化 随着计重收费和燃油税政策的推出，轻量化成为卡车发展的大趋势，车桥也将采用更多新型材料，结构设计得以优化。 （3）高效率 制造高机械效率的车桥将成为各企业的目标，如德纳公司的双速车桥，可提供两种速比，满载时采用大速比可加大转矩，空载时采用小速比可省油； （4）盘式制

16、动器的广泛应用 盘式制动器散热好、质量轻，欧美地区的货车已经广泛应用盘式制动器；（5）电子系统辅助制动技术的广泛应用 国内客车已广泛应用的ABS系统将逐步推广到货车行业中，ESP、EBD等乘用车技术也将逐渐得到应用。国内运输业的发展带动了车桥市场的迅猛发展，成了国内外厂商必争之地，但由于国内的设计和制造水平与国际水平差距较大，要赶上国际先进水平，国内厂商还有很长的一段路要走。 1.3 课题的研究内容本文以驱动桥壳为研究对象，应用有软件进行静力学有限元分析，研究其受力情况，为其结构的进一步优化及抗疲劳设计提供理论基础，并为产品以后的开发提供参考。基于此目标，本课题的主要研究内容如下：第二章：简单

17、介绍Pro/E及ANSYS软件；第三章：以驱动桥壳为研究对象，进行必要的简化，使用Pro/E建立其三维模型；第四章：将三维模型导入ANSYS并对车桥进行某一路况下的静态响应分析，研究其在受持续力的情况下，驱动桥壳的应力分布情况。1.4本章小结本章主要介绍了本课题研究的意义，即为驱动桥的设计提供理论依据；同时介绍了国内外驱动桥的发展情况；并且对本课题的主要研究内容做了简单介绍。青岛理工大学毕业设计（论文） 2.Pro/E和ANSYS介绍第二章 Pro/E和ANSYS介绍2.1 Pro/E的简介proe是美国PTC公司旗下的产品Pro/Engineer软件的简称。Proe（Pro/Engineer

18、操作软件）是美国参数技术公司（Parametric Technology Corporation，简称PTC）的重要产品。是一款集CAD/CAM/CAE功能一体化的综合性三维软件，在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位，并作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广，是现今最成功的CAD/CAM软件之一。2.1.1 Pro/E的优点经过20多年不断的创新和完善，por/e现在已经是三维建模软件领域的领头羊之一，它具有如下特点和优势： 参数化设计和特征功能：Pro/Engineer是采用参数化设计的、基于特征的实体模型化系统，工程设计人员采用具有智能特性的基于特征的

19、功能去生成模型，如腔、壳、倒角及圆角，您可以随意勾画草图，轻易改变模型。这一功能特性给工程设计者提供了在设计上从未有过的简易和灵活。 单一数据库：Pro/Engineer是建立在统一基层上的数据库上，不象一些传统的CAD/CAM系统建立在多个数据库上。所谓单一数据库，就是工程中的资料全部来自一个库，使得每一个独立用户在为一件产品造型而工作，不管他是哪一个部门的。换言之，在整个设计过程的任何一处发生改动，亦可以前后反应在整个设计过程的相关环节上。 例如，一旦工程详图有改变，NC（数控）工具路径也会自动更新；组装工程图如有任何变动，也完全同样反应在整个三维模型上。这种独特的数据结构与工程设计的完整

20、的结合，使得一件产品的设计结合起来。这一优点，使得设计更优化，成品质量更高，产品能更好地推向市场，价格也更便宜。 全相关性：Pro/ENGINEER的所有模块都是全相关的。这就意味着在产品开发过程中某一处进行的修改，能够扩展到整个设计中，同时自动更新所有的工程文档，包括装配体、设计图纸，以及制造数据。全相关性鼓励在开发周期的任一点进行修改，却没有任何损失，并使并行工程成为可能，所以能够使开发后期的一些功能提前发挥其作用。 基于特征的参数化造型：Pro/ENGINEER使用用户熟悉的特征作为产品几何模型的构造要素。这些特征是一些普通的机械对象，并且可以按预先设置很容易的进行修改。例如：设计特征有

21、弧、圆角、倒角等等，它们对工程人员来说是很熟悉的，因而易于使用。 装配、加工、制造以及其它学科都使用这些领域独特的特征。通过给这些特征设置参数（不但包括几何尺寸，还包括非几何属性），然后修改参数很容易的进行多次设计叠代，实现产品开发。 数据管理：加速投放市场，需要在较短的时间内开发更多的产品。为了实现这种效率，必须允许多个学科的工程师同时对同一产品进行开发。数据管理模块的开发研制，正是专门用于管理并行工程中同时进行的各项工作，由于使用了Pro/ENGINEER独特的全相关性功能，因而使之成为可能。 装配管理：Pro/ENGINEER的基本结构能够使您利用一些直观的命令，例如“啮合”、“插入”、

22、“对齐”等很容易的把零件装配起来，同时保持设计意图。高级的功能支持大型复杂装配体的构造和管理，这些装配体中零件的数量不受限制。易于使用：菜单以直观的方式联级出现，提供了逻辑选项和预先选取的最普通选项，同时还提供了简短的菜单描述和完整的在线帮助，这种形式使得容易学习和使用。2.1.2 Pro/E的主要模块Pro/E由6个主要模块组成，分别是：工业设计(CAID)模块；机械设计(CAD)模块；功能仿真(CAE)模块；制造(CAM)模块；数据管理(PDM)模块；数据交换(Data Translator)模块。2.2 ANSYS软件简介ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用

23、有限元分析软件。由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS开发。它能与多数CAD软件接口，实现数据的共享和交换，如Pro/Engineer,NASTRAN, Alogor, IDEAS, AutoCAD等， 是现代产品设计中的高级CAD工具之一。软件主要包括三个部分：前处理模块，分析计算模块和后处理模块。前处理模块提供了一个强大的实体建模及网格划分工具，用户可以方便地构造有限元模型；分析计算模块包括结构分析（可进行线性分析、非线性分析和高度非线性分析）、流体动力学分析、电磁场分析、声场分析、压电分析以及多物理场的耦合分析，可模拟多种物理介质的相互作用，具有灵敏度分析及优化分析能力；后

24、处理模块可将计算结果以彩色等值线显示、梯度显示、矢量显示、粒子流迹显示、立体切片显示、透明及半透明显示（可看到结构内部）等图形方式显示出来，也可将计算结果以图表、曲线形式显示或输出。软件提供了100种以上的单元类型，用来模拟工程中的各种结构和材料。该软件有多种不同版本，可以运行在从个人机到大型机的多种计算机设备上，如PC，SGI，HP，SUN，DEC，IBM，CRAY等。2.2.1ANSYS的模块ANSYS软件主要包括三个模块：前处理模块，分析计算模块和后处理模块。前处理模块提供了一个强大的实体建模及网格划分工具，用户可以方便地构造有限元模型；分析计算模块包括结构分析（可进行线性分析、非线性分

25、析和高度非线性分析）、流体动力学分析、电磁场分析、声场分析、压电分析以及多物理场的耦合分析，可模拟多种物理介质的相互作用，具有灵敏度分析及优化分析能力；后处理模块可将计算结果以彩色等值线显示、矢量显示、粒子流迹显示、立体切片显示、透明及半透明显示（可看到结构内部）等图形方式显示出来，也可将计算结果以图表、曲线形式显示或输出。软件提供了 100 种以上的单元类型，用来模拟工程中的各种结构和材料。2.2.2ANSYS的应用范围 ANSYS软件是目前国际上最著名的大型通用有限元分析软件，经过三十年的发展，已形成融结构、热、流体、电磁、声学及多物理场耦合为一体的大型通用有限元分析软件，广泛应用于航空航

26、天、石油、化工、汽车、造船、铁道、电子、机械制造、地矿能源、水利、核能、生物、医学、土木工程、轻工、一般工业及科学研究等各个领域，其极强的分析功能覆盖了几乎所有的工程问题。作为世界最具权威的有限元产品和工业化分析标准，目前几乎所有的CAD/CAE/CAM软件都竞相开发了与ANSYS的专用接口，实现数据的共享和交换，如Pro/Engineer、NASTRAN、Alogor、I-DEAS及AutoCAD等。ANSYS软件在Linux和Windows下均有版本，并同时有32位和64位版本，目前最新的版本为12.0。2.2.3 ANSYS的主要特点ANSYS在有限元分析软件中具有领先地位，主要是因为它

27、具有下列特点：1.唯一能够实现多场及多场耦合分析功能的软件，可以进行结构、热、流体流动、电磁等的单独研究或者它们之间相互影响的研究。2.唯一实现前后处理、求解及多场分析统一数据库的一体化大型有限元分析软件。3.唯一具有多物理场优化功能的有限元分析软件。4.有强大的非线性分析功能。5.多种求解器分别适用于不同问题及不同的硬件配置。6.支持从微机、工作站到巨型机，以及所有平台之间的并行计算。7.支持异种、异构平台的网络浮动，在异种、异构平台上用户界面统一、数据文件全部兼容。8.多种自动网格划分技术。9.可与大多数CAD软件集成并有接口。10.良好的用户开发环境，综合应用菜单、对话框、工具条、命令行

28、输入，图形化输出等多种方式，使应用更加方便。2.3本章小结在本章中，主要介绍了pro/e软件和ANSYS软件的一些特点和使用方法，读者能对pro/e画图软件及ANSYS受力分析软件有更好的了解。青岛理工大学毕业设计（论文） 3.驱动桥三维几何建模第三章 驱动桥壳的三维几何建模3.1 几何建模的简化有限元模型是在几何模型基础上建立的，因此，建立几何模型时，既要考虑几何模型建立的特点，也要考虑有限元模型建立的特点。建立有限元模型，既要如实地反映实际结构的重要力学特性，又要尽量采用较少的单元和简单的单元形态，以保证较高的计算精度，同时缩小计算规模。为了满足这两个要求，在建立几何模型前，就需要考虑实际

29、结构该怎么简化。使用Pro/E建立几何模型，对结构进行简化的思路是：1、尽可能使建模简化因为结构越复杂，划分网格时模拟结构需要的单元就越多，分析时占用的资源也就越多。建立几何模型，可以将结构中的圆角简化成直角，既有利于简化建模，也有利于有限元模型建立过程中的网格划分。2、忽略细节特征在建立几何模型时，对整体结构应力分布只产生较小局部影响的特征，如倒角和小孔等都可以忽略。因为网格划分过程中，诸如倒角和小孔等特征需要很多单元才能模拟。3.2 建模时的简化处理本节汽车驱动桥为对象，应用Pro/E Wildfire版建立该驱动桥的几何模型。建立几何模型时，根据车桥结构和工作特点，和为了可以成功导入AN

30、SYS软件，对车桥结构进行了如下简化：1、壳内部的半轴、差速齿轮与后桥壳之间的摩擦力小，对桥壳性能影响很小，摩擦力可忽略。因此，建模时不考虑内部的半轴、差速齿轮结构；2、车桥结构中的圆角简化成直角，既有利于简化建模，也有利于有限元模型建立过程中提取中截面，便于采用实体单元进行网格划分；3、避免计算资源的浪费，提高网格质量，对一些基本不影响分析结果精度的小孔和凸台，如输油孔、螺栓孔等，建模时忽略；4、速器与桥壳采用螺栓连接，约束效果与固接近似；5、忽略工艺结构；3.3 半轴的建模过程在对驱动桥进行了必要的简化之后，在Pro/E中开始建立车桥的三维模型，开始是根据图纸尺寸，在草绘界面中画出半轴的截

31、面图，如图3-1所示：图3-1 草图半轴初步模型在初步模型的基础上，通过旋转命令，做出半轴的三维图，如图3-2所示：图3-2 半轴三维图接下来又回到草绘界面，画驱动桥壳体，先画出桥壳的实体图，如图3-3到3-5所示：图3-3 草绘的桥壳实体 在Pro/e里，通过拉伸命令，将桥壳实体化。图3-4 拉伸桥壳实体化通过两次镜像命令，将桥壳缺失的部分，镜像出来。图3-5 桥壳的镜像现在已经得到了右半边的实体图，再用一次镜像画出左半边图像。驱动桥壳内要安装主减速器及差速器等零件，所以要打成空心状态，如图3-6所示：图3-6 打空的桥壳最后再将驱动桥的内腔打空，如图3-7所示：图3-7 打通驱动桥壳内腔存

32、在的问题是在导入时容易发生数据丢失现象。此外，我在绘图过程中，发现了两个需要注意的事项：1、在Pro/E建模中要合理使用参照和基准面，这样是设计过程更加快捷、高效。2、为了使建模时有一个清晰的思路，最好在建模之前先对模型如何建立有一个大致的思路。模型的那一个部分用那一种命令建立，需要建立那种参照，选择那个基准面等等。将整个的建模过程都事先考虑好。这样做有两个好处：一是可以在开始建模的过程中，可以快速直接，原来的分析阶段已经将难点解决了，所以建模时不会有无从下手，不知道下一步该干什么的情况发生；二是。如果在建模过程中发现了和原来思考的过程中不一样的地方或者解决不了的情况，也会加深对这个问题的印象

33、和理解，看看自己开始的想法有什么错误，可以不断地改进和提高自己的水平。3.4 本章小结通过对驱动桥桥壳的三维设计，对Pro/E命令有了进一步的了解，对其中的设计方法有了一定的掌握，但还不是最简单的建模方法。对驱动桥壳的三维设计是以后进行有限元分析的基础，在以后的有限元分析是就是用简化的Pro/E模型转化格式后导入的，这样可以避免在ANSYS中用复杂的命令建模。青岛理工大学毕业设计（论文） 4. 驱动桥的瞬态响应分析第四章 驱动桥的稳态响应分析4.1 驱动桥壳的导入与网格划分4.1.1驱动桥壳的导入将用PRO/E化成的驱动桥以“x-t”的格式保存起来，然后在ANSYS的导入工具下将其导入ANSY

34、S的工作环境。File import PARA进入Connection forparasolid的选择环境如图4-1-1：图4-1-1 导入驱动桥选择环境在connection for parasolid的环境中选择在PRO/E中保存的“x-t”文件，如图4-1-2，点击确定即可。图4-1-2 选择导入文件选择后在ANSYS环境中就可生成驱动桥形状。在ANSYS的命令栏中输入“/facet”点击回车键，即可生成实体车桥的模型。如图4-1-3所示：图4-1-3 驱动桥壳在ANSYS中的导入4.1.2 驱动桥壳的网格划分该后桥由铸造件加工而成，需要利用三维实体单元模拟其力学特性，在实体离散化时，本

35、文选择SHELL63。具有塑性，蠕变，膨胀，应力强化，大变形，大应变能力, 采用自由划分。 方法如下：1设定单元类型相应选项:Main Menu: Preprocessor Element Type Add/Edit/Delete,选择选择shell单元类型；2. 定义材料属性: Preprocessor Material Props structural Linear Elastic Isotropic , 选择 OK 定义材料，弹性模量(Pa)2.06e5，泊松比0.3 . Preprocessor Material Props Structural Density，定义材料密度7800

36、。 表4-1 材料属性弹性模量(MPa)泊松比密度（kg/m3）屈服极限(MPa)强度极限(MPa)2.06e50.378003005003.划分网格：Meshing Mesh Tool，定义网格长宽15，自由划分。如图4-1-4所示：图4-1-4 网格划分对话框接着进入划分网格单元的选择对话框，点击Pick all，进行自动网格划，如图4-1-5所示：图4-1-5 驱动桥壳的网格划分驱动桥壳网格模型， 整个模型共生成11038个节点和21672个单元。4.2 驱动桥壳的稳态响应分析4.2.1驱动桥壳的受力分析及强度计算桥壳可被简化为一空心横梁，两端经轮毂轴承支承于车轮上。在静力状态下：钢板弹

37、簧座处桥壳承受汽车的簧上载荷F；而沿左右轮胎的中心线，由于汽车的簧上载荷F及车轮重力 等的作用，地面给轮胎以反力2(双轮胎时则沿双胎之中心)；桥壳则承受此反力与车轮重力之差值，即(2- )，受力简图如图4-2-1所示。其中，取为汽车满载静止于水平路面时驱动桥施加给地面的载荷，为驱动车轮轮距，为驱动桥壳上两钢板弹簧座中心间的距离。 图4-2-1 驱动桥壳静力简图对桥壳进行强度分析时，将桥壳复杂的受力状况简化成三种典型的计算工况，即：车轮承受最大铅垂力(当汽车满载并行驶于不平路面，受冲力载荷)；车轮承受最大切向力(当汽车满载并以最大牵引力行驶和紧急制动)；车轮承受最大侧向力(当汽车满载侧滑)。只要

38、在这三种载荷计算工况下桥壳的强度得到保证，就可认为该壳桥在汽车各种行驶条件下是可靠的。根据力学分析和计算可知：(1)车轮承受最大铅垂力时，危险断面在钢板弹簧座附近，此时的弯曲应力 可由静弯曲应力计算得出，即： （公式4-2-1）(2)车轮承受最大切向力时，危险断面在桥壳钢板弹簧座附近，在该断面处的弯曲应力 和扭转应力丁分别为： （公式4-2-2）(3)车轮承受最大侧向力时，轮毂内轴承的内端为危险断面，该端面处的弯曲应力叮 和剪切应力分别为： （公式4-2-3）以上各式中： 一汽车加速或制动时的质量转移系数；一地面对车轮的的最大切向反作用力；一驱动车轮的滚动半径； 一侧滑方向的轮毂外轴承径向支承

39、力；一轮毂上的内外轴承宽度；一计算断面的内、外直径； 一动载荷系数，对轿车、客车取175，对载货汽车取25，对越野汽车取30；-两钢板弹簧座间桥壳承受的转矩； 一分别为桥壳在两钢板弹簧座之间的垂向弯矩和水平弯矩； 一分别为桥壳在危险断面处的垂向弯曲截面系数、水平弯曲截面系数和扭转截面系数。上述传统的桥壳强度计算方法，只给出某一断面的应力平均值，而不能完全反映桥壳上应力及其分布的真实情况。因此，它仅适用于对桥壳强度的验算或与其它车型的桥壳强度进行比较，而不能用于计算桥壳上某点(例如应力集中点)的真实应力值。4.2.2驱动桥壳的稳态分析在对该桥壳进行有限元模型分析时，对于静力学分析的最大铅垂力和最

40、大切向力两种工况，约束加在每侧车轮中线附近，模拟两端简支支承。最大侧向力工况时，约束加在侧翻一侧的车轮中线附近，支承为固定支承。上述的约束处理会使安装轮毂轴承附近的应力与实际情况有差别，但不会影响桥壳其它部位的应力分布。A桥壳承受最大铅垂力工况分析对桥壳承受最大铅垂力(即冲击载荷，按25倍满载轴荷)工况下，对该桥壳作变形和应力分析。其变形和应力分析结果为：(1)变形分析桥壳在冲击载荷作用下整体变形、轴向变形、垂向变形和纵向变形均与满载工况时相似。其最大轴向位移为0242mm，最大垂向位移为1629mm。(2)应力分析在冲击荷载作用下，其最大应力值为194MPa，发生在钢板弹簧座附近。大部分部位

41、的应力值在2448MPa之间，应力集中部位的应力值大约在96MPa左右。B桥壳总体分析按照对桥壳承受最大铅垂力工况的分析步骤和方法，对其他两种工况进行分析，可得出如下结论：(1)变形分析桥壳轴向最大位移发生在汽车受冲击载荷作用时，大小为0242mm；桥壳垂向最大位移发生在汽车受冲击载荷作用时，两端与中央的最大相对位移1629mm；桥壳纵向最大位移发生在汽车以最大牵引力行驶时，两端与中央沿纵向的最大相对位移为1186mm。桥壳的位移变形符合汽车驱动桥台架实验评价指标(QCT5341999)要求的每米轮距最大变形小于15mm。(2)应力分析在汽车侧翻的临界状况时，轮毂内轴承内侧位置存在着最大应力，

42、其值为503MPa，小于轮毂轴管材料的屈服强度785Mpa；在冲击载荷作用下，最大应力发生在桥壳钢板弹簧座附近，其值为194Mpa，小于桥壳材料的屈服强度345Mpa。桥壳的强度符合要求。根据以上结论可知，该桥壳的强度和变形均符合要求。4.3本章小结本章主要对驱动桥壳的三维模型进行导入和网格划分，通过有限元模拟方法，分析了汽车驱动桥壳在不同工况下对应的应力和变形，为汽车驱动桥的强度评价及疲劳寿命估算提供了所需数据，也为汽车安全运行提供了必须的依据。同时，有限元方法的利用，可以降低设计开发成本、缩短设计开发周期、提高产品质量。33青岛理工大学毕业设计（论文） 5.结论第五章 结论本课题是以某汽车

43、驱动桥为参照，对车桥瞬态响应进行研究。通过瞬态响应分析对车桥在一定路况，受有变载荷的情况下，研究其变形状况和应力状况。具体说来，所完成的主要工作及取得的主要结论如下：（1）简单介绍了Pro/E和ANSYS；（2）运用PRO/E建立几何模型，然后导入ANSYS工作环境。用ANSYS建立车桥结构有限元模型，缩短了前处理的工作时间，提高了有限元分析的效率；（3）对车桥通过模态分析方法验证了该车桥模态避开了随机路面的激励振动频率和发动机的怠速运转频率，符合车桥的动态振动特性条件，满足车桥结构的设计要求。由于时间的关系和经验的不足，本次设计存在很多不完善之处，请多多指正。青岛理工大学毕业设计（论文） 结

44、束语结束语毕业设计是对我大学四年学习的总结，我在其中投入了大量的精力和无限的情感。更使我对驱动桥设计有了全面的、深刻的认识，综合分析与设计能力有了很大提高。驱动桥设计还有很多工作要做，在这里却未能一一展开。毕竟我还是在校学习中，有些知识不尽完善，在这毕业设计中难免会有错误，请各位老师和专家指导和赐教。我相信，在未来的工作中，我会进一步学习、补充和完善自我，在祖国的大地上书画壮美的篇章！青岛理工大学毕业设计（论文） 致谢致 谢为期三个多月的毕业设计即将结束，回顾整个过程，我深有感受。在设计工作开始之前，张老师给我们讲解和分析了驱动桥各部件的功能特性和构造，避免了我在毕业设计过程中的盲目性。在设计

45、过程中，我翻阅了大量的相关资料，同时将大一至大四上学期所学的相关专业课本认真的温习了一边，增加了很多理论知识。以前我对汽车的工作原理、工厂的工作环境和汽车的构造，没什么认识，但通过这次设计，我了解了，也感受到了。总之，这次设计，使我将四年中所学到的基础知识得到了一次综合应用，使学过的知识结构得到科学组合，同时也从理论到实践发生了一次质的飞跃，可以说这次设计是理论知识与实践运用之间互相过渡的桥梁。知识的巩固固然重要，但能力的培养同样不可忽略。我觉得这次设计的完成,不仅锻炼了我搞设计的工作能力，培养了我独立思考的能力，解决困难的方法，并且也培养了我独立创新力求先进的思想。同时我认识到：无论做什么事

46、，只要你深入的去做，难事不难，但如果你不去用心的做，易事不易。机不可失，我在这次的设计中倾注了大量的心血，尽一切力量争取将设计做到在最好。我认为我在这段时间内所有的收获，对我今后的学习和工作会是一笔难得的财富。由于本人以前对汽车结构和制造过程了解不多，实践知识更是不足，但张老师总是耐心地给我讲解有关方面的知识，及时了解我设计中遇到的难题，使我得以在短时间内完成设计工作，同时教导我们不管是在以后的工作还是学习中，都要保持治学严谨的态度。在本次毕业设计中，张老师以及其他指导老师付出了辛勤的劳动，在此向他们表示衷心的感谢。此次设计的圆满完成与同组其他人员的通力合作也是分不开的，他们给了我许多帮助和指

47、点，在此一并表示感谢！ 由于自己能力所限，时间仓促,设计中还存在许多不足之处，恳请各位老师同学给予批评指正。 青岛理工大学毕业设计（论文） 参考文献参考文献1 余志生.汽车理论M .北京：机械工业出版社，2009.3.2 陈家瑞.汽车理论M .北京：机械工业出版社，2009.2.3 何铭新，钱可强.机械制图M .北京：高等教育出版社，2004.1.4 张力.有限元法及Ansys程序应用基础M .北京：科学出版社，2008.5 刘延柱.震动力学M .北京：高等教育出版社，1988.6 喻凡，林逸.汽车系统动力学M .北京：机械工业出版社，2005 7 刘惟信.汽车车桥设计M .北京：清华大学出版

48、社，20048 Steve Bogert.Integration of Failure Technology with Modal Analysis,SAE paper 9330689 Ted.Belyschko.Finite Elements for Nolinear Continua and Strcutures.M .Wiley. John&Sons.Incorporated，2001- 欢迎下载资料，下面是附带送个人简历资料用不了的话可以自己编辑删除，谢谢！下面黄颜色背景资料下载后可以编辑删除X X X 个 人 简 历个人资料姓 名：xxxx婚姻状况：未婚照片出 生：1987-06-2

49、4政治面貌:团员性 别：男民 族：汉学 位：本科移动电话：专 业：英语电子邮件：地 址： 教育背景2006.9-2010.6吉林工程技术师范学院-外国语言文学系主修课程本科阶段主修大学英语精读，大学英语泛读，英语口语，英语听力，英语写作，英语口译，翻译学，词汇学，语法学，英美概况，英国文学，美国文学，语言学，日语，中外名胜。特长及兴趣爱好除了有专业的英语方面知识外，我在校生活部工作一年, 在系宣传部和秘书处各工作一年。为全面发展，大三上学期，我加入系文学社，参于了我系心韵杂志的创刊和编辑工作。在这些活动中锻炼了我的领导和团队协作能力，学会了更好的与人相处，这些在我以后的工作中一定会有很大的帮助

50、。计算机能力能熟悉使用Office工具以及Photoshop、Flash等软件。获国家计算机二级等级资格证书。外语水平通过英语专业四级考试，能熟练进行听说读写译。奖励情况：2007-2008 优秀学生会干部 200807 师生合唱比赛一等奖普通话水平测试等级证书英语专业四级证书自我评价X X X 个 人 简 历个人资料姓 名： 婚姻状况：未婚出 生： 政治面貌：团员性 别： 民 族：汉学 位： 移动电话：专 业： 电子邮件：地 址：教育背景2006.9-2010.6吉林工程技术师范学院-外国语言文学系主修课程大学英语精读，大学英语泛读，英语口语，英语听力，英语写作，英语口译，翻译学，词汇学，语

51、法学，英美概况，英国文学，美国文学，语言学，日语，中外名胜。能力及特长这要写你明你有什么样的能力及经验，最重要就是告诉用人单位，你会做什么？计算机能力能熟悉使用Office工具以及Photoshop、Flash等软件。获国家计算机二级等级资格证书。外语水平通过英语专业四级考试，能熟练进行听说读写译。奖励情况2007-2008 优秀学生会干部 200807 师生合唱比赛一等奖普通话水平测试等级证书英语专业四级证书实习经验（或实践经验或兼职经验）这里写上你的实习经验或实践经验或兼职经验等信息吧，标题自己起一个贴切的。自我评价本人性格开朗、稳重、有活力，待人热情、真诚。工作认真负责，积极主动，能吃苦

52、耐劳。有较强的组织能力、实际动手能力和团体协作精神，能迅速的适应各种环境，并融入其中。我不是最优秀的，但我是最用功的；我不是太显眼，但我很踏实；希望我的努力可以让您满意。这里不要照抄哦，不会写自我评价的朋友，你可以访问http 这里有很多自我评价范文可以参考。（按住键盘的CTRL键，再用鼠标点链接就可以直接打开网站，不用复制到浏览器的。）本人性格热情开朗、待人真诚，善于沟通，应变能力较强。懂得珍惜拥有的一切。B内张型鼓式制动器C湿式多片制动器D浮钳盘式制动器289.零配件市场上的主要价格形式（ABC）A厂家指导价B市场零售价C配件厂价格290.油漆出险桔皮皱，即表面不光滑，可能的原因（ D ）

53、A涂装间通风国强B稀释剂干燥速度过快C稀释剂干燥速度过快慢D一次喷涂过厚291.汽车的动力性能包括（ACD）A最高车速B平均车速C加速时间D能爬上的最大坡度292.车险定损核价运作规范规定事故车辆修复费用包括（ABCD）A事故损失部分维修工时B事故损失部分需更换的配件费C残值D税费293.车辆全损或推定全损案件， 在确定损失前，应该了解（ABD）汽车信息A了解车辆购置时间、价格B取得车辆的购置发票或其他证明C了解车辆的购置渠道D了解车辆的所有人294.机动车电器故障引起火灾的主要原因有（BC）A电瓶故障B线路故障C电器元件故障D日光聚集295. 车险定损核价运作规范规定对残值处理的原则（AB）

54、BA所有残值归被保险人所有，保险人在维修费中扣除B事故车辆更换的配件由保险人收回后不计入残值之内C所有配件必须折旧卖给被保险人D所有配件必须折旧卖给维修厂或废品收购站296.从火灾原因调查的角度，汽车火灾的原因分（ABCD）A机械故障类（如发动机过热）B电器类（线路老化短路）C人为类（纵火）D交通事故类（碰撞、倾覆、货物引起）297.对汽车整车进行测量非常重要的平面（D）?A基本面B中心面C零平面D下平面298.机械配件的基本维修原则（ABCD）A超过配合尺寸，通过加工也无法得到装配技术要求B变形通过矫正无法保证使用性能和安全技术要求C断裂无法焊接或焊接后无法保证使用性能和安全技术要求D转向等

55、涉及到安全的所有发生变形的配件299.被保险人可依据哪些有效证明作为领取赔款的凭证（A）ACA居民身份证B有效驾驶本C户口薄300.驾驶员未取得驾驶资格包括哪些情况（ABCD）ABCA无驾驶证B驾驶车辆与准驾车型不符C公安交关部门规定的其他属于非有效驾驶的情况D驾驶证丢失301.车险网上理赔系统录入的要求有哪些（ABCDE）A查勘时间照片最佳大小为60-80kB扫描仪设置方档最佳大小100-150kC索赔申请书应当由当事驾驶员在第一时间亲笔填写D车损照片的拍摄必须符合车险定损核价运作规范的相关规定E驾驶证，行驶证应尽量在查勘环节第一时间采取原件拍摄 判断题 1. 185/65R14，其中R代表

56、Radial：表达轮胎纹络为放射状的又称“子午线”() 2. 检查安全气囊系统故障时，必须先拆下蓄电池负极，再使用仪器读出故障代码。() 3. 路面附着性能越好，汽车抗热衰退性能越好。() 4. 废气再循环的作用是减少HC、CO和NOX的排放量() 5. 机动车辆保险条款（2005版）中,保险车辆发生事故,应当由第三者负责赔偿但确实无法找到第三者的,赔偿处理时实行30%绝对免赔率（） 6. 受害人无固定收入的，按照其最近二年的平均收入计算；() 7. 营运机动车在规定检验期限内经安全技术检验合格的，不再重复进行安全技术检验() 8. 本公司与被保险人就赔款金额协商确定并赔偿结案后，受害人又就同

57、一事故向被保险人提出赔偿请求的，本公司可二次追加赔付（） 9. 维修车辆竣工结帐后,驾驶员驾驶车辆从修理厂开出时与一辆车辆相撞,因碰撞地点还在修理厂内,我司不负赔偿责任.（） 10. 机动车辆保险条款（2005版）基本险有四个独立险种（）11用于支付公安交管部门逃逸案件处理费用的特殊案件可视金额参照本机构核赔权限进行审核（）12.四冲程发动机的做工冲程中，曲轴带动活塞从上支点向下至点运动，此时进气门关闭（）13.当汽车在一般条件下行使时，应选用双速主减速器中的高速档，而在行使条件较差时，则采用低速档（）14.评价汽车制动性的指标制动效能、制动效能的恒定值、制动时的方向稳定性（）15.热塑性材料

58、件损伤以修复为主，热固性塑性件损伤需更换（）16.投保人对投保标的具有保险利益，不具有保险利益的，保险合同无效（）17. 道路交通安全法实施条例有关高速公路应当标明车道行使速度，最高120公里小时，最低70公里小时（）18.暴风指风速28.5米/以上的大风（）19.刚性万向节是靠零件的铰链式联结来传递动力的，而挠性万向节则是靠弹性零件来传递动力的（）20.查勘案件查勘完毕后，只能点击发送按钮发送案件，不能通过 点击申请核价或申请核损按钮直接到达目的平台（）21.双片离合器中间压盘的前后，都需设有限位装置（）22.各种车身的修复，都不要使用测量工具测量车身尺度（）23附加险条款与基本险条款相抵触

59、之处，以附加险为准，未尽之处，以基本险为准（）24.保险车辆因路面不平导致两个以上车辆轮胎磨损严重后破裂，轮胎的损失我司不负责赔偿（）25.李某于2006年4月1日向我司投保一辆奥迪A6汽车，于同年10月30日于一摩托车发生双方事故，经交警裁定李某为主要责任，对于该事故作为核赔人在审核时首先核对三者方的承保情况。（）26.汽车转弯时，转弯半径越大车速越小，附着系数越小，中心位置越高，其操作稳定性越好。（）27.应当有交强险赔偿的损失和费用，如交强险未赔付，商业三者险也可赔付（）28. 一张照片已能反映出多个部件、部位受损真实情况的不需要单个或重复拍摄，重大配件或价格较贵的配件同样如此，不必单独牌照（）29.书面委托