基于典型工况的汽车后桥壳结构轻量化优化设计

丁晓明　吕俊成　王　伟

上汽通用五菱汽车股份有限公司，柳州，545007



基于典型工况的汽车后桥壳结构轻量化优化设计

丁晓明吕俊成王伟

上汽通用五菱汽车股份有限公司，柳州，545007

基于典型工况下的后桥连接点载荷，运用惯性释放的方法对搭配多连杆悬架的后桥壳进行了轻量化设计。分析可知：单侧过深坑工况下的后桥壳应力最大；套管厚度和桥包厚度对最大应力有影响，而且随着两者厚度的变化，最大应力位置也会转移。优化后的桥壳比原桥壳减重11.6%，经过疲劳试验和耐久性路试验证，未出现耐久性问题，满足设计要求。

后桥壳；典型工况；结构分析；轻量化设计；优化

0　引言

后桥壳作为后桥总成中的关键部件，既是承载部件也是传力部件，设计要求很高。目前，国内驱动桥壳多是基于传统经验方法设计的，设计的桥壳结构笨重。据估算，如果车辆减轻100 kg的质量，每百千米耗油就会减少0.5 L，每千米二氧化碳的排放也会减少12 g[1]。另一方面，根据行业经验，减少1 kg 的簧下质量的效果可以等同于减轻 15 kg 的簧上质量[2]。因此，桥壳的轻量化设计意义重大。

近年，随着CAE技术的快速发展，利用CAE技术对桥壳设计以及轻量化等的优化分析日益广泛。王连东等[3]针对中型卡车桥壳的胀压成形，提出了预成形管坯的设计准则，并进行了试验验证。庹前进[4]针对载重车驱动桥壳，将桥壳沿轴向分成多个区域并以区域厚度为设计变量，采用ANSYS WORKBENCH对桥壳进行尺寸优化，在桥壳性能满足要求的条件下，减小了桥壳20.23%的体积。……