差速器是汽車驅(qū)動橋總成中的主要功能部件，其作用是向車橋的兩邊半軸傳遞動力的同時，允許兩邊半軸以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，滿足兩邊車輪盡可能以純滾動的形式做不等距行駛，減少輪胎與地面的摩擦。差速器的重要性可想而知，在用戶使用的過程中，如果差速器出現(xiàn)任何故障，都會影響整車的正常安全行駛。 ?{U m  
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某輕型車的售后反饋資料顯示，該車差速器的常見故障中，差速器的殼體易出現(xiàn)早期失效斷裂，影響用戶使用。為找出該車型差速器殼體早期失效斷裂的原因，我們對其進(jìn)行了多種裝配關(guān)系的對比分析，希望為判斷失效原因和結(jié)構(gòu)改進(jìn)提供理論依據(jù)。 XuD=E  
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CAD建模和有限元模型處理 !!4Qj  
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該車型差速器的CAD三維數(shù)模見圖1-a，這是我們進(jìn)行進(jìn)一步結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析和優(yōu)化改進(jìn)的基礎(chǔ)。通過ANSYS軟件的專用接口，我們將這個CAD三維數(shù)模讀入ANSYS WORKBENCH分析環(huán)境當(dāng)中進(jìn)行計算和分析。 ' j6gG  
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圖1 差速器的CAD三維數(shù)模及其CAE網(wǎng)格模型 `E!N9qI?t$  
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該零件的材料為QT450-10，彈性模量為1.73e5MPa，泊松比為0.3，密度為7.0e3kg/m3，屈服極限為310MPa，抗拉強(qiáng)度為450MPa。在ANSYS WORKBENCH分析環(huán)境中，根據(jù)差速器結(jié)構(gòu)的實際運(yùn)動狀態(tài)，我們將其邊界條件選擇在一字軸孔和一字軸銷孔處，然后根據(jù)設(shè)計載荷在模型上施加扭矩。 &q`q4g&7  
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考慮到實際結(jié)構(gòu)的裝配間隙情況，我們分三種極限工況：一是銷軸與銷軸孔間隙大于一字軸與一字軸孔間隙；二是銷軸與銷軸孔間隙等于一字軸與一字軸孔間隙；三是銷軸與銷軸孔間隙小于一字軸與一字軸孔間隙。 "dROb}szn  
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另外，考慮到該零件的斷裂可能是由于局部應(yīng)力集中過大造成的，本次分析采用實體單元，并盡量控制網(wǎng)格大小和密度，共劃分為269456個節(jié)點，88192個單元，得到CAE網(wǎng)格模型如圖1-b所示。 &z]K
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CAE的計算結(jié)果 xS7$%w['  
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