汽车桥壳 汽车驱动桥壳的大小

今天，找车网小编为关注汽车选购的同学们准备了汽车桥壳 汽车驱动桥壳的大小，下面一起来看一下吧。

汽车驱动桥壳的发展历史

随着越来越多的马力需求，

汽车的缸数开始越来越多，

由单缸加到两缸，

再加到四缸六缸乃十二缸。

增多的气缸，意味着发动机组越来越大的体积，

因此为了在一定宽度的车底下塞进足够大的发动机，

V字型排列以其更合理的排列方式成为主流，

这也是非常多车迷口中V12、V8发动机的由来。

找车网

汽车桥壳有什么作用？分为几种？

桥壳，是安装主减速器、差速器、半轴、轮装配基体，其主要作用是支承并保护主减速器、差速器和半轴等。

一般来说，普通非断开式驱动桥桥壳是一根支承在左、右驱动车轮上的刚性空心梁，主减速器、差速器、半轴等传动件均装在其中，桥壳经纵置钢板弹簧与车架或车厢相联。它是驱动桥的重要组成部分又是行驶系的主要组成件之一。驱动桥壳应有足够的强度和刚度，质量小，并便于主减速器的拆装和调整。驱动桥壳从结构上可分为整体式桥壳、可分式桥壳和组合式桥壳三类。

桥壳的主要功能：
1、支撑汽车质量，并承受由车轮传来的路面反力和反力矩，并经悬架传给车架(或车身)；
2、桥壳是主减速器、差速器、半轴等部件的支承件和包容件；
3、壳内装有润滑油，可对齿轮、轴承等进行润滑；
4、密闭的壳体又能防止脏东西侵入和损害壳体内部件的工作环境；
5、桥壳还有使左、右驱动轮的轴向相对位置固定的作用。
汽车后桥有转向和驱动两种后桥。既具有一般驱动桥的基本部件，还具有转向桥特有的主销等。载货车的转向一般都是前桥转向、后桥驱动。

在双轴货车上，如果前桥不是驱动桥，那么汽车后桥就是驱动桥，这时候除了承载作用外还起到驱动和减速还有差速的作用，如果是四轮驱动的，一般在后桥前面还配有一个分动器。

汽车后桥作为驱动桥位于汽车传动系统的末端，由主减速器、半轴和驱动后桥壳组成。

主减速器一般用来改变传动方向，降低转速，增大扭矩，保证汽车有足够的驱动力和适当的速度。汽车后桥的主减速器类型较多，有单级、双级、轮边减速器等。

扩展资料

如果前桥不是驱动桥，那么后桥就是驱动桥，这时候除了承载作用外还起到驱动和减速还有差速的作用，如果是四轮驱动的，在后桥前面还配有一个分动器。

前桥后桥就是指前后轮轴的部分，前桥包括避震弹簧，转向器等，后桥包括驱动轴，传动齿轮等。多轴货车后部还分驱动后桥和无驱后桥，无驱后桥没有传动轴连接，不属于驱动轮的部分，一般是3轴以上的重卡才有。

根据桥的悬架不同，分为整体式和断开式。整体桥配非独立悬架，板簧悬架，断开式配独立悬架，如麦弗逊式悬架。

至于后桥中心的大鼓包是在后桥是驱动桥的情况下才有的，因为里面要放减速齿轮以及差速机构，所以要有一个大鼓包，后桥是随动桥都没有。

根据车桥的作用不同，车桥可分为驱动桥、转向桥、支持桥、转向驱动桥。

汽车驱动桥壳的大小

摘要：介绍了应用UG/NX软件对汽车驱动桥壳进行参数化设计的方法，并对某轻型货车建立了其驱动桥壳的动力学模型。在考察其变形、强度和刚度的基础上，对影响桥壳强度和刚度的因素进行了设计研究，并进行了产品结构优化设计。和传统的设计方法相比，这种方法提高了精度和效率。
关键词：车辆 驱动桥壳 动态优化设计

1.前言

车辆驱动桥壳的功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重量；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，质量小，并便于主减速器的拆装和调整。由于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，要尽可能便于制造。
驱动桥壳可分为整体式桥壳和分段式桥壳两类。整体式桥壳具有较大的强度和刚度，且便于主减速器的装配、调整和维修，因此普遍应用于各类汽车上[1]。

目前，车辆驱动桥壳的设计大多还是图解法，这种设计计算量大且很复杂，精度不高。应用计算机的可视化技术和参数化造型和建模能力，在车辆的设计阶段进行三维实体建模，并利用有限元分析方法进行满载荷静力学分析，2.5倍满载轴荷下的垂直弯曲强度和刚度计算，并进行模态分析和参数化结构优化。从而提高车辆驱动桥壳结构的设计水平，减少实际试验研究费用和时间，提高设计效率。

2.UG软件简介及其结构分析方法

Unigraphics(UG) CAD/CAM/CAE系统提供了一个基于过程的产品设计环境，使产品开发从设计到加工真正实现了数据的无缝集成，从而优化了企业的产品设计与制造。而且，在设计过程中可进行有限元分析、机构运动分析、动力学分析和仿真模拟，提高设计的可靠性[2]。

通过在实践中运用UG软件，作者总结了一套结构分析方法和分析步骤：

(1)参数化建模：包括建立构件的实体模型，建立设计变量，并施加约束和载荷等；
(2)满载荷静力学分析：确定8mm桥壳每米轮距变形量和最大许可应力值；
(3)结构模态分析：确定不同设计变量下的结构固有频率及振型，并与试验值比较；
(4)参数化优化设计：在指定优化目标、定义约束和定义变量之后，计算出最优结果。

3.有限元分析模型的建立

对产品进行参数化建模，可以用参数建立起零件内各特征之间的相互关系。同时，通过设计时设定的关联参数，实现相关部件的关联改变，可以有效地减少设计改变的时间及成本，并维护设计的完整性。设计软件采用UG/NX，基于自顶向下(Top-Down)原则对产品进行设计，根据关键参数和UG/WAVE技术建立起零部件之间的几何和位置的相关性。

建立好的参数化模型如下：

图1 参数化模型

由于部件三维模型中的细节将影响整个结构的网格分布，增加网格的数量，使模型过于复杂。因此，对三维模型去掉那些对分析影响不大的特征(如倒角、圆角等)和一些小孔。

采用UG/Scenario for structure进行网格划分，划分网格时选用四面体10节点单元(四面体10节点单元具有较高的刚度及计算精度)，全局单元尺寸大小为18.3，进行网格自动划分，建立起桥壳有限元网格模型，共有63218个节点，32293个单元。

图2 有限元模型

4.桥壳结构有限元分析

4.1 有限元分析方案

后桥是汽车中的重要部件，它承受着来自路面和悬架之间的一切力和力矩，是汽车中工作条件最恶劣的总成之一，如果设计不当会造成严重的后果。为保证后桥设计的可行性和工作的可靠性，在设计过程中必须对其应力分布、变形等进行计算和校核。

进行分析、评估和校核的项目如下：

(1)后桥壳垂直弯曲强度和刚度计算
(2)后桥总成模态分析，计算后桥壳总成的固有频率及振型

桥壳的相关数据：驱动桥满载后轴重为5.5T，簧距880mm，轮距1586mm，板簧座上表面面积7079mm2，面载荷为

材料09SiVL-8的弹性模量为 5Mpa，泊松比为0.3，材料密度为7850kg/m ，根据国内外经验，垂向载荷均取为桥壳满载负荷的2.5倍即为9.5MPa。材料许可应力[σ]s=510~610 MPa。

试验数据： 满载荷最大位移1.5mm。

4.2 结构静力学分析

计算桥壳的垂直弯曲刚度和强度的方法是将后桥两端固定，在弹簧座处施加载荷，将桥壳两端6个自由度全部约束，在弹簧座处施加规定的载荷。当承受满载轴荷时，根据国家标准，桥壳最大变形量不超过1.5mm/m，承受2.5倍满载轴荷时，桥壳不能出现断裂和塑性变形。

根据建立的有限元分析模型，通过PE solve解算器，计算了部件在2.5倍满载荷条件下的位移和应力。

图3 2.5倍满载荷条件下的位移

图4 2.5倍满载荷条件下的应力

其结果如下：最大位移为1.561mm，最大应力出现在半轴套管约束处，为659.9Mpa，每米轮距的变形量为1.561mm/1.586m=0.98mm/m，小于规定的1.5mm/m，符合国家相关规定。

从图4可以看出，在桥壳方形截面与牙包过渡的地方，其应力为280MPa左右，远小于其许用应力[σ]s。

综上分析，8mm厚度的桥壳本体是完全符合桥壳结构强度要求的。

4.3 结构模态分析

改变桥壳本体厚度做模态分析，结果如表1所示。

表1 不同厚度、模态桥壳的频率

从上表可以看出，在厚度降低时，桥壳的固有频率是在不断地增加的，说明降低桥壳的厚度可以提高其低阶固有频率，从而提高桥壳刚度。

与试验结果(一阶频率149Hz)比较，其一阶频率接近试验结果，桥壳本体厚度为8mm的驱动桥壳的一阶频率与试验绝对误差为：

(149-132.2)/149×100%=11.2%

小于经验值20%，说明模型的可靠性是有保证的。

5.桥壳优化设计

以重量最小化为定义目标，定义约束为许可应力。把桥壳的厚度定为设计变量，其最大值定为8mm，最小值定为6mm。表2为经过20次迭代后的结果[4，5]。

图5 迭代质量变化曲线

图6 迭代桥壳厚度变化曲线

由表2和图6可以看出经过3次迭代，得到一个最优点，在7mm时桥壳的质量时50.72kg，质量比原来减轻了4.2kg。在同时满足强度和刚度要求的情况下，从而实现了轻量化驱动桥壳的生产。

表2优化分析结果

6.结论

利用UG软件建立了驱动桥壳的3D参数化模型，并利用有限元分析方法进行了2.5倍满载轴荷下的垂直弯曲强度和刚度计算；并进行了模态分析和参数化结构优化。计算结果表明，该型驱动桥壳具有足够的强度和刚度，这为该型驱动桥壳的轻量化设计提供了部分依据，有很大的实践指导意义。

经过优化分析，使桥壳本体的厚度由8mm降至7mm，质量减少了4.2kg。

经查阅相关资料，改变牙包与方形截面过渡处的半径也是一种有效的优化方案。

实践表明，使用CAD/CAE方法设计驱动桥壳，具有耗时少，效率高，耗资少，变型方便，计算结果全面详尽，劳动强度低等传统设计方法不具备的优点。可以预见，如果CAD/CAE方法在我国的汽车工业企业中得到推广，则必将对我国的汽车工业产生划时代的影响

以上就是找车网小编为大家带来的汽车桥壳 汽车驱动桥壳的大小，希望对大家有帮助，了解更多相关资讯请关注找车网。