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                    重卡驅動橋殼的疲勞分析

                    時間:2021-04-25 11:19:29 點擊:1986 次 來源:河南鳳寶重工科技有限公司
                      在重卡汽車行駛的過程中,當驅動橋殼受到的激勵頻率與驅動橋殼的固有頻率相等時,就會導致驅動橋殼產生共振,產生劇烈的振動和噪聲,此時動應力和產生的變形會急劇增大,嚴重時會導致驅動橋殼的應力破壞,有必要在上路之前分析重卡驅動橋殼的振動特性。

                    重卡驅動橋殼

                      重卡汽車振動系統承受路面作用的激勵多屬于50 Hz左右的垂直振動,驅動橋殼的7~12階固有頻率均高于50 Hz,并且不會因為路面的激勵而導致橋殼扭轉和彎曲現象的產生。
                      因此該驅動橋殼總成滿足其動力學性能,同時有較大的應力余量可以進行結構優化,從而實現輕量化。具體分析如下:
                      由于驅動橋殼工作在交變的載荷下,疲勞破壞是其破壞主要的形式,零件發生疲勞破壞時,應力往往小于材料的屈服強度和抗拉強度。有限元分析結果表示優化后的驅動橋殼雖然滿足剛度和強度的要求,仍然存在疲勞破壞的可能性。因此,在實際的生產之前需要對優化后的驅動橋殼進行疲勞分析,驗證優化后驅動橋殼合理性。
                      驅動橋殼的疲勞分析使用軟件ANSYS nCode DesignLife進行,DesignLife中自動運行雨流法簡化載荷并計算封閉應力循環次數,默認選用Miner線性損傷準則進行損傷累積。驅動橋殼的疲勞破壞屬于高周疲勞,是低應力、高壽命、高頻加載的疲勞,故采用的疲勞分析方法是名義應力法。(參考QC/T 533—1999《汽車驅動橋臺架試驗方法》)選取滿載軸荷的2.5倍進行計算,基于靜強度分析結果進行有限元疲勞分析計算。
                      驅動橋殼總成中疲勞損傷嚴重和壽命較低區域主要分布在橋包和板簧座的過渡區域、板簧座與軸管之間的橋殼區域,其損傷值為6.178×10-7,疲勞壽命的小值約為161萬次。QC/T 534—1999《汽車驅動橋臺架試驗評價指標》[6]118規定試驗數據遵循對數正態分布,取中值疲勞壽命≥80萬次,更低壽命≥50萬次,因此可知,驅動橋殼的疲勞壽命滿足標準。
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