【摘要】：本文以輕型驅(qū)動(dòng)橋?yàn)槠脚_(tái),來(lái)進(jìn)行輕量化的設(shè)計(jì)研究。主要思路是應(yīng)用高強(qiáng)度、輕量化材料,以及采用更加緊湊的新型結(jié)構(gòu)布置來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于驅(qū)動(dòng)橋橋殼部分,用鑄造式驅(qū)動(dòng)橋橋殼代替原有的沖壓焊接式橋殼,降低整體殼體厚度,對(duì)于橋殼上關(guān)鍵受力位置進(jìn)行優(yōu)化,局部加強(qiáng),最終實(shí)現(xiàn)整體降重。對(duì)于主減速器殼體,采用鑄鋁合金代替原來(lái)的鑄鐵材料。由于鑄鋁的密度大約是鑄鐵密度的三分之一,因此可以極大限度地降低零件重量。對(duì)于輪邊部分結(jié)構(gòu)的改進(jìn),主要采用更加緊湊的布置形式,用輪轂軸承單元代替原有的跨置式軸承方案,縮短輪轂軸向尺寸,降低重量。在汽車的底盤類零件中,驅(qū)動(dòng)橋橋殼作為殼體類零件,其重量在整個(gè)底盤類零件中所占的比重很大,而目前還沒有通過(guò)應(yīng)用奧-貝球鐵(ADI)材料實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)橋橋殼降重的措施。本文即是以輕型驅(qū)動(dòng)橋橋殼作為研究平臺(tái),實(shí)現(xiàn)奧-貝球鐵(ADI)材料在驅(qū)動(dòng)橋橋殼上的應(yīng)用。在本文中,以某輕型載貨車驅(qū)動(dòng)橋?yàn)閷?shí)例,用奧-貝球墨鑄鐵(ADI)材料取代原有的沖壓焊接式橋殼,不采用傳統(tǒng)的鑄造橋殼+輪邊軸管的安裝方式,采用整體式鑄造。通過(guò)計(jì)算與CAE分析,保證新方案的橋殼在強(qiáng)度和剛度上與原結(jié)構(gòu)相當(dāng)。在保證各項(xiàng)指標(biāo)在滿足車輛強(qiáng)度及壽命的要求下,實(shí)現(xiàn)輕量化,單件重量降低38%,同時(shí)減少了機(jī)械加工、裝配等工序,提高生產(chǎn)效率。在主減速器殼的輕量化方案中,本文采用了鋁合金材料,其密度約為鑄鐵材料的35%。由于鑄鋁材料較鑄鐵軟,因此需要重點(diǎn)考核軸承、齒輪安裝部位的支撐剛度。本文利用增加殼體局部壁厚、優(yōu)化加強(qiáng)筋等方式解決該問題。同時(shí),由于鋁合金材料較軟,在螺栓安裝位置殼體局部材料易被壓潰失效,本文采用加裝鋼絲螺套的方式改善鋁合金殼體上螺紋孔載荷分布不均問題,同時(shí),取消連接螺栓的防松齒,減小擰緊力矩。本方案實(shí)現(xiàn)單件有效降重47%。本文中提及的輕量化方案,還包括同SKF合作進(jìn)行了輪邊輪轂軸承單元的方案設(shè)計(jì),減小了輪轂、半軸等零件的軸向尺寸,使得結(jié)構(gòu)更加緊湊。同時(shí),實(shí)現(xiàn)了免維護(hù)的效果,避免了因維護(hù)不當(dāng)造成的產(chǎn)品失效。本方案實(shí)現(xiàn)降重35%。
【圖文】：

原橋殼結(jié)構(gòu)示意圖

隨著鑄造工藝的飛速發(fā)展，目前所能達(dá)到的最小壁厚已不局限于表格中所規(guī)定的數(shù)值。通過(guò)與生產(chǎn)廠家的鑄造研究所溝通，本方案橋殼最大長(zhǎng)度 1853mm，采用 4mm 主體壁厚，在鑄造工藝上可實(shí)現(xiàn)。確定結(jié)構(gòu)如下，，見圖 3.2。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U463.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2627558