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电动汽车驱动桥壳的结构分析和轻量化研究
| 论文题名： | 电动汽车驱动桥壳的结构分析和轻量化研究 |
| 关键词： | 电动汽车;驱动桥壳;有限元分析;响应面法 |
| 摘要： | 在节能减排、绿色环保的大背景下，电动汽车依靠清洁性、绿色性、耗能少等优势快速发展，其产量以及在世界汽车产量中的占比都在逐年递增，同时对汽车进行轻量化设计也是实现节能减排的有效途径之一。汽车驱动桥是车辆传动系统中的重要部件，而驱动桥壳又是驱动桥的主要部件之一。驱动桥壳在车辆运行中不仅起着支撑保护作用，同时也承受复杂载荷作用。因此对于驱动桥壳的轻量化研究要在桥壳达到强度、刚度、振动特性、疲劳寿命等要求的基础上进行，不能影响其工作性能。研究内容主要包括: (1)对所研究电动汽车的相关基本参数和动力参数进行介绍。建立汽车驱动桥壳的几何模型和有限元模型。在模型建立过程中，要对其做出适当的简化，以提高仿真分析的效率和精度。 (2)选取驱动桥壳的四种典型工况进行仿真分析，分析得到驱动桥壳在各工况下的强刚度满足使用要求并且存有一定余量。在自由状态下对驱动桥壳进行模态分析，得到驱动桥壳第七阶至第十二阶的固有频率和模态振型，其中驱动桥壳第七阶至第十二阶的固有频率均大于外界激励频率，则驱动桥壳在正常行驶中不会产生共振现象。 (3)对驱动桥壳进行疲劳寿命分析，得到驱动桥壳在最大垂向力工况下的疲劳寿命及疲劳损伤云图。结果显示:驱动桥壳最小疲劳寿命为286.4万次，大于QC/T533-2020商用车驱动桥总成中规定60万次的标准。 (4)采用响应面法对驱动桥壳进行轻量化分析，优化后驱动桥壳质量为25.47kg比优化前降低了10.9％，轻量化结果较明显。对优化后的驱动桥壳进行验证，结果表明优化后的驱动桥壳强度、刚度、振动特性以及疲劳寿命均满足要求，优化方法可行。 |
| 作者： | 袁帅帅 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 李雪斌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 安徽理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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