商用车电驱动桥壳多工况疲劳寿命预测及优化

张志阳1，龚青山1，2，刘敏2，江志刚3，张光国1 （1.湖北汽车工业学院 机械工程学院）（2.湖北汽车工业学院 艺术与设计学院）（3.武汉科技大学 机械自动化学院）

摘要：驱动桥壳在实际行驶过程中由于长期受到交变循环载荷的作用，发生疲劳破坏的可能性较大。为了判断某商用车轮边电机电驱动桥的驱动桥壳在设计时是否满足疲劳寿命的要求，建立了驱动桥的三维模型和有限元模型。首先，对其进行惯性释放分析，得出其静强度、刚度满足要求。其次，基于nCode DesignLife软件，使用名义应力法，结合材料的S⁃N 曲线和疲劳加载曲线，采用新的汽车行业标准对其在垂直弯曲疲劳、制动疲劳和横向疲劳多工况下的疲劳寿命进行了预测。结果发现，驱动桥壳在制动疲劳和横向疲劳工况下的疲劳寿命不满足标准中的要求，须对其进行结构优化。最后，对驱动桥壳进行了加筋优化处理。结果表明，优化后的驱动桥壳在最大冲击工况下最大应力减小了95.8 MPa，最大变形减小了1.064 mm，且在3种疲劳工况下的最低疲劳寿命分别提升了107.6、28. 9、49.7万次，均超出了标准中的要求，证明了驱动桥壳结构优化的可行性，有效缩短了研发周期，并降低了研发成本。

关键词：驱动桥壳；惯性释放；疲劳寿命；结构优化