雷 君

（东风汽车公司 技术中心，武汉 430058）

铝及其合金是有色金属中用途较广的轻金属之一。随着汽车工业的发展，铝合金在汽车中的使用量在日益增加。

在国外传递大扭矩的齿轮箱总成中有采用铝合金壳体的实例，如德国ZF公司生产的16S161/16S251（最大输入扭矩 2 500 Nm）等系列变速器壳体采用压铸铝合金，在分动器方面，ZF公司生产的VG750（最大输入扭矩8 000 Nm）也采用铝合金，国内目前在中重型分动器总成还没有采用铝合金的实例。原因有二，第一是技术上存在风险，材料的失效会导致壳体开裂；热膨胀系数的不同，温差的变化导致轴承及轴定位精度的变化，轴齿或轴承耐久失效。第二是市场与成本的因素，特种商用车相对近10吨的整备质量，减重几十公斤，而成本增加几百元，这种技术措施不能被普通市场接受。

本项目针对某特种用车开发输入扭矩达12 000 Nm的分动器总成，根据整车分解的重量指标，对铝合金壳体材料的选择进行了分析和应用。

本文从分动器壳体在试验过程中的失效出发，在CAE分析的指导下进行结构优化设计，通过对材料工艺性分析，完善热处理和机加工艺等改进措施，最后，经过台架和整车试验验证，各项改进措施切实有效。

1 试验故障分析

分动器总成按照QC/T292-1999标准的试验方法进行总成疲劳寿命试验和静扭强度试验，在静扭强度试验中分动器后壳体开裂。

静扭台架试验：输出端加载，分动器挂低挡，试验结果：输入轴的破坏扭矩24 120 Nm，箱体开裂，见图1。……