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重型载重汽车驱动桥壳的轻量化研究
| 论文题名： | 重型载重汽车驱动桥壳的轻量化研究 |
| 关键词： | 载重汽车;驱动桥壳;轻量化技术;优化设计 |
| 摘要： | 驱动桥壳是重型载重汽车重要的承载件和传力件，应具有足够的强度和刚度，然而根据传统的经验公式，由于驱动桥壳选取较大的安全系数进行结构设计，导致了桥壳局部强度过剩，造成材料浪费。轻量化作为节能减排的有效技术手段，已成为汽车发展技术研究的前沿和热点之一。减轻桥壳质量是实现重型载重汽车轻量化的一个重要方面，因此通过轻量化技术对驱动桥壳的质量进行优化，对提高整车操作稳定性和舒适性、降低制造成本及节能减排等都具有重要的意义。 本文在研究驱动桥壳受力特性及轻量化技术的基础上，针对某重型载重汽车的驱动桥壳进行了轻量化的研究。主要完成工作如下: (1)将三维CAD软件UG和有限元分析软件ANSYS Workbench结合起来，完成了从驱动桥壳三维几何建模的建立到桥壳有限元模型的生成。 (2)通过分析驱动桥壳在最大垂向力、最大牵引力、最大制动力、最大侧向力四种典型工况下静力分析，得出其的应力与变形图，结果表明该驱动桥壳在重型载重汽车各种行驶条件下是可靠的，且该桥壳结构在中央位置强度和刚度过剩，有进行轻量化的余地;通过模态分析获得驱动桥壳前六阶固有频率和振型，结果表明桥壳不会与路面激励产生共振，桥壳结构设计比较合理。 (3)以桥壳静力分析和模态分析的结果为基础，对驱动桥壳中央位置进行轻量化优化设计，结果表明轻量化后的桥壳减少的重量约为原桥壳重量的18.3％，并对优化后的驱动桥壳进行了强度验证和模态分析，表明轻量化后的桥壳提高了材料的利用率，降低了生产成本，同时优化后的桥壳应力与变形满足要求，并且结构合理，取得了良好的轻量化效果。 |
| 作者： | 邵光辉 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 刘晋霞 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东科技大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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