张 新，王正祥，牛家忠，樊大伟，卢 宇

（1.安徽理工大学 机械工程学院，淮南 232001；2.安徽安凯福田曙光车桥有限公司 技术中心，合肥 230051；3.山东省荣成市曙光齿轮有限责任公司 技术中心，威海 264300）

0 引言

前桥通过悬架与车架或承载式车身相联，汽车行驶过程中，车桥前轴承受着复杂而繁重的载荷。承受的载荷多为交变载荷，除主要承受弯曲应力外，还要承受越过不平路面带来的冲击载荷，紧急制动时，前轴负荷转移系数可达1.6，尤其下坡紧急紧急刹车时，前轴将承受汽车整车负荷的2/3。在汽车实际行驶中，前轴作为汽车底盘构造中重要的承载部件，其工作环境恶劣，承受了不同路况及程度的交变载荷，易出现疲劳裂纹，以致结构失效，而结构失效轻则零件损坏，重则会出现人身生命危险。因此，对前轴进行强度以及疲劳寿命等进行分析具有很重要的意义[1]。

本文运用有限元分析的方法，在ANSYS Workbench软件中建立了前轴的有限元模型，分析了前轴在紧急制动，超越不平路面和侧滑三种典型工况下静态受力和变形，得到前轴的应力应变分布云图，并应用第一强度理论对其进行校核，校核其在各种工况下的强度，并进行了疲劳寿命分析。

1 前轴的受力分析

汽车在行驶过程中，前轴的受力主要有三种典型工况[2]，有紧急制动工况，超越不平路面工况和侧滑 工况。

1.1 紧急制动工况

此工况为汽车满载紧急制动时的工况，前轴受力为垂直作用力和纵向制动力组合作用。此时前轴所承受的垂直方向反力为：