【摘要】：本文以輕型驅(qū)動橋為平臺,來進行輕量化的設計研究。主要思路是應用高強度、輕量化材料,以及采用更加緊湊的新型結(jié)構(gòu)布置來實現(xiàn)。對于驅(qū)動橋橋殼部分,用鑄造式驅(qū)動橋橋殼代替原有的沖壓焊接式橋殼,降低整體殼體厚度,對于橋殼上關鍵受力位置進行優(yōu)化,局部加強,最終實現(xiàn)整體降重。對于主減速器殼體,采用鑄鋁合金代替原來的鑄鐵材料。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。對于輪邊部分結(jié)構(gòu)的改進,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)動橋橋殼作為殼體類零件,其重量在整個底盤類零件中所占的比重很大,而目前還沒有通過應用奧-貝球鐵(ADI)材料實現(xiàn)驅(qū)動橋橋殼降重的措施。本文即是以輕型驅(qū)動橋橋殼作為研究平臺,實現(xiàn)奧-貝球鐵(ADI)材料在驅(qū)動橋橋殼上的應用。在本文中,以某輕型載貨車驅(qū)動橋為實例,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。通過計算與CAE分析,保證新方案的橋殼在強度和剛度上與原結(jié)構(gòu)相當。在保證各項指標在滿足車輛強度及壽命的要求下,實現(xiàn)輕量化,單件重量降低38%,同時減少了機械加工、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)化加強筋等方式解決該問題。同時,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,取消連接螺栓的防松齒,減小擰緊力矩。本方案實現(xiàn)單件有效降重47%。本文中提及的輕量化方案,還包括同SKF合作進行了輪邊輪轂軸承單元的方案設計,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,實現(xiàn)了免維護的效果,避免了因維護不當造成的產(chǎn)品失效。本方案實現(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，目前所能達到的最小壁厚已不局限于表格中所規(guī)定的數(shù)值。通過與生產(chǎn)廠家的鑄造研究所溝通，本方案橋殼最大長度 1853mm，采用 4mm 主體壁厚，在鑄造工藝上可實現(xiàn)。確定結(jié)構(gòu)如下，，見圖 3.2。
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U463.2

【參考文獻】

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本文編號：2627558