汤天宝，罗义建，秦玉林，彭国民，余春祥，胡军峰

（浙江吉利动力总成研究院 动力总成试验中心，浙江 宁波 315000）

差速器是减速器的重要子系统之一，其主要作用是在直行时，均等地向两侧半轴传递动力；转弯时，实现差速运行，保证车辆在不同工况下均能正常行驶。

差速器壳体在工作过程中主要承受各档位下齿轮的载荷以及载荷引起的弯矩和扭矩的联合作用。在这些载荷的作用下，差速器壳体的薄弱部分易发生疲劳破坏。据统计，疲劳断裂占整个构件断裂的80%以上[1]。因此，为了降低差速器壳体的失效概率，减少产品试制频次，缩短产品开发周期，防止结构发生疲劳破坏，在差速器设计初期对其进行有效可靠的结构疲劳寿命仿真至关重要。本文对一种差速器壳体的疲劳寿命仿真分析方法进行了研究，并与试验现象进行了对比。

1 差速器结构介绍

差速器总成的组成部分及结构如图1所示。为了简化计算，提高有限元模型的收敛性，在装配结构中省略了行星齿轮及半轴齿轮。

图1 差速器总成结构爆炸图 Fig.1 Differential assembly structure explosion diagram

2 有限元分析模型介绍

2.1 网格划分

为了获得较准确的分析结果，差速器系统采用二阶四面体（C3D10I）及一阶六面体（C3D8I）混合建模。为了保证计算的精度及效率，对差速器壳体窗口边缘、过渡圆角等应力集中程度较大的区域采用较为细密的网格划分，而对其他位置采用较稀疏的网格划分，并对某些小倒角进行简化处理，避免产生过小尺寸单元[2]。……