后橋
關注創(chuàng)建者：Ge-ge 創(chuàng)建時間：2021-03-16
后橋的視頻教程
后橋殼的強度有限元分析（workbench)
1、涉及不同片體厚度賦厚度問題 2、殼體與殼體、殼體與實體的自動連接 3、殼體與實體網(wǎng)格劃分 4、后橋殼邊界條件定義和三中工況的計算 橋殼最大垂直力工況 橋殼最大制動力工況 橋殼最大側向力工況
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后橋的實例教程
關鍵詞：solidThinking Inspire 后橋殼 優(yōu)化設計 輕量化
1概述
礦用汽車主要運行于各種礦山和建筑施工場地，道路級別低，車輛的起動、制動和轉向非常頻繁，再加上負荷大，路面沖擊嚴重，故其工作條件十分惡劣[1]。后橋殼是礦用自卸車的承重和動力源的關鍵部件。它的結構設計在礦用自卸車的研制中占有相當?shù)姆至亢洼^大的難度[2]。后橋殼的設計不僅需要有足夠的強度和剛度，而且合理地減輕后橋橋殼的重量也是提高礦用自卸車性能的關鍵因素之一[3]。同時輕量化的趨勢要求各類零部件都在滿足強度要求的情況下質量最小化。本文以礦用自卸車后橋殼的設計為例，應用Altair公司的solidThinking Inspire軟件在概念設計階段對其進行最優(yōu)的結構探索。根據(jù)優(yōu)化出來的拓撲模型，在三維軟件中進行詳細的后橋殼結構設計。該應用表明Inspire能輔助工程設計人員 獲取較優(yōu)的拓撲結構，為產(chǎn)品的結構設計打下良好基礎[4]。
2優(yōu)化設計
2.1初始設計空間
在優(yōu)化設計開始之前，工程師通過Inspire創(chuàng)建大概的三維模型。礦用自卸車的后橋殼的初始設計空間定義如圖1所示。
圖1后橋殼初始設計空間
圖2后橋殼載荷加載和邊界條件約束圖
圖中褐色的實體稱為設計空間，灰色的圓環(huán)實體稱為非設計空間。由于各個鉸接孔是用來鉸接后橋殼與車架的，位置和形狀基本是不變的。
展開 汽車后橋總成是汽車底盤的關鍵零部件，后橋總成中齒輪傳遞的不平穩(wěn)性是后橋主減速器產(chǎn)生嘯叫噪聲的根本原因。目前國內汽車企業(yè)解決后橋總成齒輪嘯叫噪聲的方法主要是通過人工依靠經(jīng)驗進行齒輪修形，并結合實車測試反復調整齒輪參數(shù)達到降低齒輪噪聲的目的。這種人工經(jīng)驗修形的方法由于缺少理論依據(jù)，耗時長，效率低。為此，本文結合某車型后橋總成嘯叫噪聲問題，提出一種基于傳動軸-后橋系統(tǒng)動態(tài)響應分析的齒輪優(yōu)化設計解決方法。
1 后橋總成嘯叫噪聲產(chǎn)生的原因分析
汽車的后橋總成是復雜的振動系統(tǒng)，它由主減速器（主動齒輪、被動齒輪及差速器總成等），半軸及橋殼等部件組成，通過主減速器實現(xiàn)降速增扭的作用。后橋總成模型如圖1 所示。
展開 摘要：后橋總成是整車的重要組成部分，對其進行失效分析對提高整車安全性有著重要的意義。文中對一款新設計后
橋進行CAE 分析，發(fā)現(xiàn)橋殼減震器支架周圍有斷裂風險，因此對其進行疲勞試驗驗證，試驗結果確定在此位置易過早
疲勞斷裂。通過實驗結果分析其失效原因，并對這些因素進行排查。最后通過改變減震器支架形式及焊接方法等優(yōu)化手
段，使得后橋橋殼疲勞壽命提高至國家標準，并為以后的后橋設計提 一定的依據(jù)。
汽車驅動橋殼疲勞壽命分析及結構優(yōu)化.pdf
摘要：利用HyperMesh建立驅動橋有限元模型,然后運用RADIOSS求解器對該后橋進行有限元分析，得到該后橋的位移云圖及應力值，通過位移云圖需找影響剛度的關鍵位置，然后通過OptiStruct對關鍵位置形狀進行優(yōu)化。
關鍵詞：后橋 有限元分析 優(yōu)化分析 HyperMesh
1 前言
乘用車驅動橋是整車的關鍵零部件，其性能直接影響整車的安全性、可靠性。驅動橋總成是否滿足產(chǎn)品的設計需要，對整車的性能起到關鍵作用。
橋殼是驅動橋總成上一個單獨的件，它具有支撐汽車載荷的作用，并將載荷傳遞給車輪。作用在后橋車輪的牽引力、制動力和側向力及垂直載荷經(jīng)后橋傳遞到車架上。若汽車后橋的強度及剛度不能達到要求，則會失效，可能會造成后橋斷裂，或永久變形，不能再繼續(xù)使用。因此在設計上，為了達到安全要求，對驅動橋的剛度有一定要求。本文中的驅動橋橋殼主要用于微型貨車，它是由中段的鋼板沖焊件分別與兩端的無縫鋼管焊接而成。
2 有限元模型的建立及分析
后橋總成包括：橋殼焊接總成、主減總成、半軸總成，他們之間通過螺栓和軸承傳遞力，因此，在進行有限元模型建立時，按照以往分析經(jīng)驗對一些連接和零件進行簡化。
3 驅動橋橋殼有限元分析模型建立
根據(jù)汽車相關設計要求及試驗標準，利用有限元軟件HyperMesh建立有限元模型，使用有限元求解器RADIOSS對驅動橋進行力學性能分析。當汽車高速行駛于不平路面上時，驅動橋除承受在靜止狀態(tài)下的那部分載荷外，還承受附加的沖擊載荷，這種工況下最為危險， 此時后橋橋殼的位移分布情況，如圖3所示。
展開 作用在后橋車輪的牽引力、制動力和側向力及垂直載荷經(jīng)后橋傳遞到車架上。若汽車后橋的強度及剛度不能達到要求，則會失效，可能會造成后橋斷裂，或永久變形，不能再繼續(xù)使用。因此在設計上，為了達到安全要求，對驅動橋的剛度有一定要求。本文中的驅動橋橋殼主要用于微型貨車，它是由中段的鋼板沖焊件分別與兩端的無縫鋼管焊接而成。
2 有限元模型的建立及分析
圖1 后橋主要結構
后橋總成包括：橋殼焊接總成、主減總成、半軸總成，他們之間通過螺栓和軸承傳遞力，因此，在進行有限元模型建立時，按照以往分析經(jīng)驗對一些連接和零件進行簡化。
圖2 通過HyperMesh建立的模型
3 驅動橋橋殼有限元分析模型建立
根據(jù)汽車相關設計要求及試驗標準，利用有限元軟件HyperMesh建立有限元模型，使用有限元求解器RADIOSS對驅動橋進行力學性能分析。當汽車高速行駛于不平路面上時，驅動橋除承受在靜止狀態(tài)下的那部分載荷外，還承受附加的沖擊載荷，這種工況下最為危險， 此時后橋橋殼的位移分布情況，如圖3所示。
圖3
圖4
4 驅動橋橋殼優(yōu)化目標建立
由圖3可知，該后橋的剛度為1.17，不能滿足企業(yè)后橋剛度為1的標準，后橋最大位移在中段，將橋殼中段單獨提取出來，我們查看中段的位移云圖（圖4），我們可以看出，紅色區(qū)域是影響剛度的關鍵位置。因此我們需要對紅色區(qū)域截面進行優(yōu)化。根據(jù)產(chǎn)品結構和現(xiàn)有的加工工藝，我們選取形狀優(yōu)化方法(Shape Optimization)。
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拖拉機后橋組合螺栓CAE仿真7個月前
[圖片]
由發(fā)動機輸出經(jīng)變速 器傳來的動力，經(jīng)過空心軸帶動至托森差速器外殼旋轉，然后通過蝸桿軸，促使三個蝸輪旋轉，三個蝸輪又帶動蝸桿旋轉，由此將動力分別傳遞給差速器齒輪軸和驅動軸，最后由差速器齒輪軸將動力傳至驅動前橋，驅動軸將動力傳至驅動后橋。
汽車工業(yè)中，很多零件都是用生鐵制作的，大約占車輛凈重的10%，如缸套、變速箱殼體、轉向系統(tǒng)殼體、汽車后橋殼體、制動器系統(tǒng)鼓、各種支架等生產(chǎn)鑄造鐵件一般使用砂型。
C-焊接
電焊是將兩塊金屬材料局部加熱或同時加熱沖壓的生產(chǎn)方法。一般一只手拿著面具，另一只手握著與電纜線相接的電焊鉗或焊絲的焊接工藝稱為手工電弧焊，但是手工電弧焊在汽車行業(yè)中很少使用，車身生產(chǎn)中應用最多的是焊接。
這種懸架的缺點是無法去布置傳動軸，因此只能用于前置前驅車的后橋。
,相對應的是車輛在發(fā)動機轉速為１６００ r/min及２７００ r/min 時的轟鳴共振模態(tài).
３．２ 主要振動模態(tài)分析
針對圖９ 中５０ Hz 及９５ Hz 左右的模態(tài),需要進行能量分析以確定構成此模態(tài)的主要影響質量及剛度.５０ Hz 模態(tài)對應的能量分析結果如圖１０ 所示,結果表明:５０ Hz 模態(tài)的主要影響剛度為離合器回轉剛度或驅動半軸回轉剛度;主要影響質量為發(fā)動機剛體質量、后橋剛體質量或離合器轉動慣量
比如汽車的前橋和后橋都是單獨進行分析。這樣，不容易確定子系統(tǒng)的載荷和邊界條件。需要使用者做大量的假設，才能進行分析。
而Abaqus把各個需要分析的部件或子系統(tǒng)作為一個整體進行分析，對整體直接施加外部載荷和邊界條件，這樣使得沒有經(jīng)驗的用戶可以根據(jù)實際的情況進行分析，降低了對用戶的要求。并且，同時對一個模型可以進行靜力和動力分析，得到結構的重要參數(shù)，為改進設計提供依據(jù)。
對于運行中質量以上的質量，應適用分配給最大質量的最大相對碰撞速度
使用：a=Wr/W * L/H，其中
（a）Wr是后橋負載。
采用雙聯(lián)橋中橋斷開、后橋提升技術：在常規(guī)中橋總成主減速器的基礎上增加動力分離裝置，在常規(guī)后橋總成主減速器的基礎上增加提升裝置，在車輛半載或空載時通過提升后橋降低滾阻，通過斷開中后橋減少傳動鏈。
：垂向載荷，橫向載荷，隨機載荷譜
-分析軟件：MSC.Nastran，MSC.Fatigue
輪轂疲勞分析
轉向節(jié)有限元疲勞壽命分析
轎車底盤轉向節(jié)模型：節(jié)點數(shù)96312，單元數(shù)77341（10節(jié)點）
典型的載荷工況：重復轉向載荷，轉彎載荷，制動載荷
分析軟件：MSC.Nastran，MSC.Fatigue
后橋殼虛擬疲勞分析
目前在波羅后橋及帕薩特副車架的機器人焊接生產(chǎn)線上均采用了該技術，大大方便了設備調整，節(jié)約了調整時間，提高了產(chǎn)品的質量。
焊縫自動跟蹤技術
焊縫自動跟蹤技術為電弧電壓跟蹤傳感，該系統(tǒng)具有尋找焊縫起始點、終點以及弧長參考點，焊接過程中根據(jù)弧長的變化，用電弧傳感器控制電壓自適應控制。
