摘 要

驱动桥壳属于汽车传动体系内的核心构成，其中桥壳所对应的构造方式会影响汽车的传动效率等性能，因而围绕桥壳展开设计具有显著的实际价值，可以促进电动汽车质量提升。

本文按照已了解的条件以及尺寸，围绕桥壳模型实施进一步简化，借助于CATIA软件展开3D建模，同时围绕桥壳所涉及的不同典型工况实施受力情况分析，接着依靠ANSYS Workbench软件实施典型工况下的仿真探究，获得所有工况对应的桥壳应力云图以及位移云图，进而对桥壳是否符合要求进行了核验。

在四种典型工况仿真以后，论文就进行了桥壳的模态探究以及疲劳强度分析，得出了桥壳的模型振型，发现桥壳将未出现共振耦合相关现象，而通过疲劳寿命分析可知桥壳符合使用要求，表明该次桥壳设计较为恰当。

关键词：纯电动汽车；驱动桥壳设计，有限元分析，疲劳强度分析

Abstract

The drive axle housing is the core component of the vehicle transmission system, and the corresponding structure of the axle housing will obviously affect the transmission efficiency and other performance of the vehicle, so the design and research around the axle housing has significant practical value, which can promote the quality of electric vehicles.

According to the known conditions and dimensions, this paper makes further simplifica-tion around the shell model, carries out 3D modeling with the aid of CATIA software, and carries out stress analysis around the different working conditions involved in the shell, and then carries out simulation research on the typical working conditions with the help of ANSYS software, obtains the stress nephogram and displacement nephogram of the shell cor-responding to all working conditions, so as to determine whether the shell meets the require-ments Verification is required.

After the simulation of four typical working conditions, the modal research and fatigue strength analysis of the bridge shell are carried out in the paper, and the model vibration mode of the bridge shell is obtained. It is found that there will be no resonance coupling phenome-non in the bridge shell, and the fatigue life analysis shows that the bridge shell meets the use requirements, indicating that the design of the bridge shell is more appropriate.

Words：Pure electric vehicle; drive axle housing design, finite element analysis, fatigue strength analysis

目录

第1章 绪论 1

1.1设计的目的意义 1

1.2国内外研究现状 2

1.3研究的主要内容 3

1.3.1设计的目标 3

1.3.2基本内容 3

1.3.3采用的技术方案及措施 4

第2章 此电动汽车驱动桥壳的设计 5

2.1电动汽车驱动桥壳模型建立 5

2.1.1CATIA软件 5

2.1.2驱动桥壳模型简化 5

2.1.3驱动桥壳模型建立 6

2.2驱动桥模型力学分析 8

2.2.1最大垂直力工况下的受力分析 8

2.2.2最大牵引力工况下的受力分析 8

2.2.3最大制动力工况下的受力分析 9

2.2.4最大侧向力工况下的受力分析 9

2.3本章小结 10

第3章 电动汽车驱动桥壳有限元分析 11

3.1驱动桥壳有限元模型建立 11

3.1.1材料的选择 11

3.1.2网格划分 12

3.1.3典型工况下的有限元分析 13

3.2驱动桥壳的模态分析 19

3.2.1模态分析的理论与方法 19

3.2.2模态分析 19

3.3本章小结 26

第4章 驱动桥壳疲劳强度分析 27

4.1疲劳分析的理论和方法 27

4.1.1疲劳分析方法 27

4.1.2材料的S-N曲线 27

4.2疲劳寿命分析 29

4.3本章小结 30

结论与展望 32

参考文献 33

致谢 35

第1章 绪论

1.1设计的目的意义

针对电动汽车所涉及的发展历程，围绕驱动桥壳展开探究具有重要意义，驱动桥在性能方面的好坏会影响整车设计。在驱动桥壳设计以及制造期间，倘若驱动桥具有非常高的质量，将提高生产方面的投入，同时汽车驾驶期间将提高燃油消耗量，降低汽车的经济性，引起环境方面的污染。一般而言，驱动桥桥壳属于整车主要的传动和承载构件，其结构性能不仅关乎整车的可靠性与耐久性，还对汽车行进过程中的安全性产生直接作用。驱动桥壳于平稳运行期间，桥壳在较久时间里面临交变载荷的影响，极易形成疲劳破坏。当前，国内针对电动汽车所涉及驱动桥设计方面的特性还未推出具体的国家标准，驱动桥壳设计应当对燃油汽车驱动桥所对应的国家标准进行借鉴，没有具体的国家标准，同样属于造成国内电动汽车驱动桥方面无法迅猛发展的关键缘由。

由于电动汽车被充电相应时长以及储能相关问题等不同因素影响，其对应的续驶里程数以及载货量比燃油汽车要少，因此针对电动汽车展开总体设计期间，在充分保障其必须需要以及运用性能的先决条件下，要努力减小驱动桥所具有的重量，这个要求就需要全部研发期间充分融合设计以及轻量化探究。针对整车与零部件所涉及的疲劳寿命分析，及其相关的评判方式，着重包括实体试验以及仿真模拟，其中实体试验具有非常久的周期，应当围绕不同规格零件实施相应测定，这促使试验投入非常大，效率不高。在驱动桥壳设计期间，依托计算机实施仿真试验来针对前期寿命展开仿真探究，能够充分减小试验的相应次数，减小设计所需时长，同时减小相应投入。

汽车驱动桥壳轻量化分析不仅使得汽车的承载能力得以提高，而且也能让汽车的生产费用降低，汽车轻量化的本质就是减轻汽车的整备重量，从而消减燃油的损耗同时增大汽车的各项机能，对汽车零部件的开发具有重要意义。目前汽车的轻量化途径一般经过三种方法实现：材料，结构和工艺。