基于ABAQUS的某型驱动轴支架轻量化设计*
2016-08-21刘利宝李红敏庞作普张皓王瑞波许超楠胡念明
汽车工程师 2016年7期
刘利宝 李红敏 庞作普 张皓 王瑞波 许超楠 胡念明
(长城汽车股份有限公司;河北省汽车技术研究中心)

左轴短右轴长型驱动轴在运转时,其支架将承受反作用力矩,因此须进行强度校核;同时为了保证NVH性能,须进行模态校核。大多数情况下,都会对其进行强度和模态校核,目前各汽车零部件开发公司都只是通过常规经验,对其进行保守设计,即选择较大的摩擦因数(0.3)。因该支架故障率较低,故从未引起人们对其轻量化设计的注意。文章着眼于降低该支架CAE分析时的摩擦因数,再减薄该支架臂厚,以实现减重降成本,填补了该支架轻量化的空白,对于改变其材料来提升性能方法不做相关阐述。
1 驱动轴支架设计
1.1 材料机械性能[1]
驱动轴支架采用ZL111材料,其抗拉强度为315 MPa,伸长率为2%,布氏硬度为100 HBS。
考虑到材料力学性能和载荷的波动性,取屈服强度进行比较,具有较大的安全系数。底盘部件为重要部件,为了保险起见,可采用屈服强度分析。根据行业经验,铸铝材料屈服强度一般选取抗拉强度的50%~60%[2-3],即:157.5~189 MPa,此处屈服强度取160 MPa。
1.2 工况分析
驱动轴运转时,驱动轴输出最大扭矩,现在行业上采用的保守滑动轴承摩擦因数为0.3,则1挡驱动轴输出的最大扭矩(M/N·m):

式中:T——发动机最大扭矩,取210 N·m;
ig1——变速器1挡速比,取3.933;
ig0——主减速比,取4.5;
μ——摩擦因数,取0.3。
因驱动轴输出的最大扭矩与驱动轴支架承受力矩相等,故支架承受力矩:

该支架安装示意图,如图1所示,将该支架固定后加载力矩,其边界条件模型图,如图2所示。……
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