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设计·计算

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某特种车后桥桥壳断裂有限元分析

刘建军1,李志云?,封

帆1

1.泰安航天特种车有限公司；2.火箭军某部队

摘要丨针对某特种车后桥桥壳在进行台架试验时桥壳发生的断裂问题，为验证后桥桥壳的强度和刚度是否符合垂直弯曲静

强度试验评估指标，建立后桥桥壳有限元模型，并运用ANSYS软件进行计算和分析。分析结果表明，该后桥桥壳的刚强度满

足相关指标要求，通过对桥壳断口进行分析，确定该桥壳在制作时存在夹砂和厚度不均匀的缺陷是导致桥壳在进行台架试验

时发生断裂的主要故障原因。

关键词：后桥桥壳；台架试验；刚强度分析；缺陷

车辆行驶系统分为四大主要部分：车桥、车轮、车架度和刚度是否符合垂直弯曲静强度试验评估指标，建立

和悬架。车桥的作用主要是支撑并保护主减速器、差速后桥桥壳有限元模型，并运用ANSYS软件进行计算和分

器和半轴等，使左右驱动车轮的轴向相对位置固定；同其析，验证其刚强度是否满足要求。

他桥一起支撑车架及其上部的总质量；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。1桥壳设计要求

整体式桥壳因具有较大的强度和刚度，且便于主减速器根据QC/T533一1999《汽车驱动桥台架试验方法》规

的装配、调整和检修，在各类车辆上得到了广泛应用。由定，驱动桥桥壳垂直弯曲刚性试验评价指标：满载轴荷时

于其形状复杂，因此应力求解和振动分析比较困难，但可每米轮距最大变形不超过1.5mm；驱动桥桥壳垂直弯曲

以利用有限元方法对桥壳进行设计计算及优化。桥壳的静强度试验评价指标

一一驱动桥桥壳垂直弯曲失效（断

刚强度决定了整车的安全性、可靠性和稳定性,对于整个裂或严重塑性变形)后备系数K,6。

车桥进行有限元分析及试验验证是非常有必要的。P

本文以某特种车整体式后桥桥壳为研究对象，针对KP(1)

台架试验时桥壳发生的断裂问题，为验证后桥桥壳的强式中：K，为驱动桥桥壳垂直弯曲失效后备系数；P,为驱动

作者简介：刘建军（1987一），男，山东泰安人，工程师，硕士，研究方向：中、重型特种车的总体设计与开发。

72工栏机械2023·3

工程机械

第54卷1第3期

总第593期

桥桥壳垂直弯曲失效载荷,N;P为满载轴荷，N。

桥壳的边界条件（受力状态)如图1所示。3后桥桥壳有限元静态分析

在ANSYSWorkbench软件中对该驱动桥桥壳完成

上述有限元前处理后，对结构的强度进行仿真求解，求解

完成后即可对结果进行分析和评价。