汽车后桥半轴的疲劳寿命预测分析.pdf

学兔兔 l 訇 化 汽车后桥半轴的疲劳寿命预测分析 Fatigue Iife prediction analysison rearaxle shaft 庞在祥 ，王 占礼’，张邦成’，宫丽男 PANGZai-xiang，WANGZhan．¨1，ZHANG Bang．cheng’，GONGLi．nan (1．长春工业大学机电工程学院，长春 130012；2．长春职业技术学院，长春 130000) 摘 要：为了提高汽车后桥半轴疲劳寿命检验的效率以及检测的安全性，基于虚拟现实技术提出了一种 台架试验与仿真相结合的复合分析检验方法。在一定量台架试验基础上，利用Pro／E参数化设 计方法，对汽车后桥半轴进行三维实体建模，ANSYSWorkbench有限元疲劳分析模块对后桥 半轴进行疲劳寿命预测分析 ，获得的结果与一定量台架检验的结果对比分析 ，得出预测结果 与试验结果一致 ，验证了方法的正确性。这种复合的检验方法相对于单一的台架检验方法， 减少了产品的试验样品数量，缩短了开发周期，提高了安全性，降低了开发成本，同时也为 农用、工程车辆传动系冲击性能的研究提供了参考。 关键词：汽车半轴；疲劳寿命；安全性；有限元分析 中图分类号：TH165，TP391．9 文献标识码 ：A 文章编号：1009—0134(2Ol3)05(上)一0120-04 Doi：10．3969／J．Issn．1009-0134．2013．05(t-)．33 0 引言 本文在对一定量的汽车后桥半轴台架试验基 汽车后桥半轴是后桥驱动链轮的动力传递关 础上，利用PRO／E对其进行三维实体建模 ，应用 键元件 ，其疲劳寿命直接关系到行车安全，为了保 ANSYSWORKBENCH软件对汽车后桥半轴的疲 证汽车行车的安全性，在汽车设计、制造过程中， 劳寿命进行预测。得出预测结果以实际试验结果 必须通过各种方法对汽车后桥半轴的疲劳寿命进 一 致，验证 了台架试验与仿真分析相结合的复合 行检验u。人们早期对汽车后桥半轴的检验方法是 分析检验方法的正确性 。 通过整车试验来检验，这种方法效率低、成本高、 1汽车后桥半轴的三维实体建模 危险性大。后来改进为采用台架的方式来检验汽车 在进行三维实体建模前，对某车型的汽车后 后桥半轴的疲劳寿命，取得了良好的效果，提高了 桥半轴进行一定量台架试验，测量 出所检验的汽 检测效率，降低了成本，但利用台架进行检测仍需 车后桥半轴的长度、轴体直径、花键模数及齿数 对大量半轴进行试验，试验过程仍存在安全隐患， 等要素，为三维建模提供必要的依据。 试验成本较高。如何降低成本、提高实验效率与安 由于ANSYS在实体建模方面功能较弱，所 以 全性，已经成为汽车后桥半轴疲劳寿命检测研究 应用PRO／E建立汽车后桥半轴的三维模型。以某车 的焦 。目前很多专家和学者都在积极探讨更加 型为例 ：半轴全长1000mm，轴体直径d=52mm。 经济、有效的解决方法。唐应时等人采用ANSYS 右端花键部分有效长度lOOmm。渐开线外花键模 WORKBENCH对整车后桥壳疲劳寿命成功的进行 数m=2，齿数z=25，分度圆直径D=50mm。材质 了分析与改进口】；王启唐等人利用有限元技术介绍