基于仿生学理论的自卸车驱动桥桥壳优化设计

材料属性

边界条件：

轴荷为16T，轮距1882mm，簧距1040mm，轮胎滚动半径527mm。

约束：与台架试验支撑方式一致，一段简支，一段滑动支撑，同时桥壳在垂直面内不转动。

载荷：在钢板弹簧座施加压力，大小16T，动载系数2.5。

关键位置示意图见图8，变形分布、安全系数分布云图见图9。

图8  关键位置示意图

图9  桥壳变形分布、安全系数分布云图

表2  各关键位置应力计算结果

表3  台架试验状况下桥壳的刚度

表4  各关键位置疲劳安全系数计算结果

由表2、表3和表4对比分析可以看出，桥壳在台架工况下垂直刚度及满载时每米轮距最大变形均满足要求，且桥壳刚度较原始模型有较大提升。

4 结论

本文基于仿生学理论对桥壳进行优化设计，可以实现桥壳轻量化设计。本次优化的桥壳部分属于材料为铸铁的整体桥壳本体，该方法也适用于铸钢桥壳及铸造插管结构桥壳的轻量化设计。

参考文献

[1] 刘惟信.汽车车桥设计[M].北京.清华大学出版社.2003：203-205.

[2] 楼益强等.动态载荷下的汽车驱动桥壳有限元分析[J].机电工程， 2009：63-64.

[3] 赵韩等.基于ANSYS的汽车结构轻量化设计[J].农业机械学报， 2005：13-15.

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