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按小客車設(shè)計(jì)要求，小客車底盤系統(tǒng)原則上采用LS車底盤。由于車型改變，載重量增加，因此需重新考核車底盤系統(tǒng)強(qiáng)度。其中，副車架主要承受的載荷仍然來自發(fā)動(dòng)機(jī)，而發(fā)動(dòng)機(jī)不作改變，故不需校核；另外，由于從空載到滿載，載荷變化大，受影響的總成主要有后橋和前后懸架，因此，需著重考核后橋強(qiáng)度與前后懸架承載能力，并提出加強(qiáng)方案對(duì)汽車零部件強(qiáng)度校核，包括使用CAE軟件做靜強(qiáng)度校核和動(dòng)強(qiáng)度疲勞有限元分析，除此之外，還應(yīng)做疲勞試驗(yàn)，用以驗(yàn)證理論分析。
在保證后橋結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的情況下，盡量利用現(xiàn)有結(jié)構(gòu)(LS后橋)，減少模具開支，縮短試制周期。對(duì)計(jì)算結(jié)果分析，擬采用提高后橋結(jié)構(gòu)強(qiáng)度方案如下：(1)局部加強(qiáng)，通過增加一些加強(qiáng)件，來提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；(2)增加減振器支架、后軸支端座壁厚(不改材料牌號(hào))；(3)換成其他結(jié)構(gòu)形式。比較3種方案，方案(1)是通過增加加強(qiáng)件來提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，具有較大優(yōu)點(diǎn)：不需修改原有T裝、模具，只需新增一些必要的工裝、模具，試制成本相對(duì)較低，試制周期較短，故容易實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)。故優(yōu)選方案(1)，即僅增加加強(qiáng)件。另外，根據(jù)LS后橋疲勞試驗(yàn)分析，試驗(yàn)中所加載荷側(cè)向力F=3.4/1.2kN(壓力/拉力)，與SB7工況2要求載荷相近，故從理論上，疲勞強(qiáng)度應(yīng)該符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求，還有待于試驗(yàn)來進(jìn)一步驗(yàn)證。根據(jù)以上分析，依據(jù)設(shè)計(jì)原則，結(jié)合后橋?qū)嶋H結(jié)構(gòu)，以及以往后橋疲勞試驗(yàn)分析結(jié)果，針對(duì)方案(1)，加強(qiáng)后橋結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)過程見圖，后橋的薄弱部位：懸架臂與車身連接處以及懸架臂與減振器支架、后軸支端座連接處：所考慮的3種加強(qiáng)結(jié)構(gòu)：加強(qiáng)套筒與加強(qiáng)板、加強(qiáng)角鐵和加強(qiáng)半圓片3種組合。加強(qiáng)結(jié)構(gòu)安裝位置：加強(qiáng)套筒焊于懸架臂端，加強(qiáng)板沿懸架臂軸線焊于減振器支架，加強(qiáng)角鐵沿向上偏離懸架臂軸線焊于減振器支架，加強(qiáng)半圓片貼于懸架臂后端，并焊于減振器支架、后軸支端座開擋處。安裝位置見圖。對(duì)3種設(shè)計(jì)方案，經(jīng)有限元分析計(jì)算，結(jié)果列于表。3種設(shè)計(jì)方案：(1)加強(qiáng)套筒+加強(qiáng)板；(2)加強(qiáng)套筒+加強(qiáng)角鐵；(3)加強(qiáng)套筒+加強(qiáng)半圓片 按圖設(shè)計(jì)過程，對(duì)3種方案分別計(jì)算后橋結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。從表中可得到如下結(jié)論：方案(1)(加強(qiáng)套筒+加強(qiáng)板)應(yīng)力水平相對(duì)于加強(qiáng)前方案有所降低，制動(dòng)力與垂直力工況應(yīng)力水平降低，但側(cè)向力應(yīng)力水平反而升高，可見不理想。方案(2)(加強(qiáng)套筒+加強(qiáng)角鐵)應(yīng)力水平均高于加強(qiáng)前方案，該方案也不理想。方案(3)(加強(qiáng)套筒+加強(qiáng)半圓片)應(yīng)力水平均低于加強(qiáng)前方案，而且下降幅度較大，其中制動(dòng)力工況應(yīng)力水平下降17%，側(cè)向力工況應(yīng)力水平下降10%，垂直工況應(yīng)力水平下降37 %，降低后的應(yīng)力水平均在320MPa左右，并低于后橋材料的許用應(yīng)力(CAE分析所選材料的許用應(yīng)力值363 MPa )，可見方案3能夠較為理想地滿足后橋結(jié)構(gòu)使用要求。綜上所述，SB7后橋結(jié)構(gòu)強(qiáng)度加強(qiáng)應(yīng)采用方案(3)(加強(qiáng)套筒+加強(qiáng)半圓片)該方案在結(jié)合公司實(shí)際情況和SB7后橋設(shè)計(jì)原則的前提下，能保證SB7后橋的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，且方案較為簡(jiǎn)單，容易實(shí)施，既降低生產(chǎn)成本，又可縮短試制周期，可見該方案可行。
SB7后橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要利用CAE技術(shù)，在較為精確建模的基礎(chǔ)上，模擬計(jì)算后橋結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，找出其結(jié)構(gòu)上的薄弱環(huán)節(jié)，通過比較、校驗(yàn)改進(jìn)設(shè)計(jì)，最終得到理想方案。整個(gè)設(shè)計(jì)過程，相對(duì)于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，節(jié)約了大量試制經(jīng)費(fèi)，!司時(shí)試制周期相應(yīng)縮短。由此可見，CAE技術(shù)應(yīng)用到工程實(shí)踐，具有其先進(jìn)性和可行性，此次設(shè)計(jì)是初步嘗試，并初見成效。另外，本設(shè)計(jì)還需進(jìn)行疲勞試驗(yàn)，做進(jìn)一步校核。
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