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1、學(xué)兔兔www.xuetutu.com·材料．工藝．設(shè)備．汽車差速器殼斷裂失效分析★黃平輝1余顯忠，2揭鋼1萬雄飛1(1．江西江鈴底盤股份有限公司；2．華中科技大學(xué)數(shù)字制造裝備與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室)【摘要】針對某汽車驅(qū)動(dòng)橋差速器殼體斷裂情況，首先利用材料試驗(yàn)檢驗(yàn)分析了該驅(qū)動(dòng)橋差速器殼體所采用球墨鑄鐵材料的金相組織和鑄造等級，然后根據(jù)((Q／T543--1999汽車驅(qū)動(dòng)橋臺(tái)架試驗(yàn)評價(jià)指標(biāo)》試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)．采用有限元分析方法建立了該差速器殼體的有限元模型，利用有限元分析軟件ABAQUS進(jìn)行差速器殼體的靜強(qiáng)度分析．得到了該差速器殼的應(yīng)力分布情況和應(yīng)力集中部位。通過與樣件失效
2、部位對比分析，確定了該差速器殼體斷裂失效的原因．為改進(jìn)設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)主題詞：差速器殼體失效有限元中圖分類號：U463．218+．4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號：1000—3703(2010)02—0054—04BreakingFailureAnalysisoftheAutomobileDifferentialHousingHuangPinghuiYuXianzhong。JieGangWanXiongfei(1．JiangxiJiangLinChassisCo．，LTD；2．StateKeyLaboratoryofDigitalManufacturingEquip
3、ment&Technology，HuazhongUniversityofScienceandTechnology)【Abstract]Inview-ofthebreakingofdifferentialhousingofdrivingaxle，themetallographicstructurecomponentandthefoundrygradeoftheductileeastironadoptedindifferentialhousingofthedrivingaxleareanalyzedbythematerialtest．Accordingtothes
4、tandardofQ／T543-1999DriveAxleBenchTestEvaluationCriteria，afiniteelementmodelisthenbuiltwithfinite—elementanalysismethod，andthestaticstrengthanalysisismadebyABAQUS，asoftwareoffinite-elementanalysisandobtainsomeinformationonstressdistributionandstressconcentrationofthedifferentialhous
5、ing．Bythecomparisonwiththefailurelocationofthesample，thecauseofbreakingofdifferentialhousingisdefined，providingtheoreticalbasisforthenextstepdesign．Keywords：Differential，Housing，F(xiàn)ailure，F(xiàn)initeelement模式是由于差速器殼側(cè)連接殼臂發(fā)生彎曲疲勞開裂1前言后引起的斷裂失效．因?qū)嶋H零件殼臂圓弧半徑R=20某裝備差速器的樣車在換擋循環(huán)專項(xiàng)試驗(yàn)進(jìn)miTt，所以初步判斷開裂處圓角
6、尺寸偏小。從圖lb可行到4251km及在進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定試驗(yàn)時(shí)．均發(fā)生看出．差速器殼在安裝止口的圓角處發(fā)生斷裂分了驅(qū)動(dòng)橋差速器殼斷裂失效現(xiàn)象。因此，必須對差速析差速器的受載方式可知．差速器殼承受的載荷是器殼進(jìn)行斷裂失效模式分析、材料試驗(yàn)分析和力學(xué)傳動(dòng)系統(tǒng)傳遞的扭轉(zhuǎn)載荷．但當(dāng)汽車行駛4000km性能分析．以改善汽車驅(qū)動(dòng)橋差速器殼的設(shè)計(jì)后才發(fā)生斷裂失效。因此可初步判斷該處的失效模本文針對驅(qū)動(dòng)橋差速器殼斷裂失效樣件的失效式不是瞬時(shí)沖擊載荷作用下引起的過載斷裂失效，模式以及差速器殼材料的金相組織和鑄造等級等進(jìn)行而是在使用過程中受換擋過程的交變載荷作用而引了分析采用有限元
7、分析方法建立了差速器殼有限元起的疲勞破壞斷裂失效。另外，該圓角處是結(jié)構(gòu)突模型．進(jìn)行了工作狀態(tài)下的靜強(qiáng)度分析，得到了該差速變位置．從圖2可看出，為了方便加工，在其圓角處器殼的應(yīng)力分布情況和應(yīng)力集中部位，通過與樣件失有一個(gè)過渡凹槽．這也是引起應(yīng)力集中的原因。效部位對比分析．確定了該差速器殼斷裂失效的原因。3差速器殼材料檢驗(yàn)分析2差速器殼斷裂失效模式分析從斷裂差速器殼母材取樣．采用AXIOVERT40圖1為差速器殼斷裂失效斷面照片。從圖la的MAT型金相顯微鏡分別對3個(gè)試樣的金相組織進(jìn)行斷裂失效斷面可看出．差速器殼一字軸銷孔的失效分析，分析結(jié)果如圖3所示。試樣的球化
8、等級、石墨大}基金項(xiàng)目：江西省科技廳對
