(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111666996.6 (22)申请日 2021.12.31 (71)申请人 安徽江淮 汽车集团股份有限公司 地址 230601 安徽省合肥市经济技 术开发 区紫云路99号 (72)发明人 徐翔　彭邦亮　武倩倩　李丹　 陈伟　祁稳　 (74)专利代理 机构 北京维澳专利代理有限公司 11252 代理人 金海 (51)Int.Cl. G06F 30/15(2020.01) G06F 30/17(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 119/02(2020.01)G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种差速器壳体疲劳 分析方法 (57)摘要 本发明提供了一种差速器壳体疲劳分析方 法， 其包括以下步骤： S1、 模型处理： 将差速器装 配模型导入到Hypermesh 软件中， 并简化处理， 划 分二阶四面体网格； 将差速器壳体与主减齿轮 之 间的铆钉连接以RBE2单元进行替代； S2、 模型受 力分析： 对上述模型进行受力分析， 获得受力信 息； S3、 获得应力场： 在主减齿轮的周向上均匀设 置多个加载点， 根据上述受力信息， 对各加载点 分别进行载荷添加， 得出差速器壳体旋转一周的 应力历程， 获得应力场； S4、 获得疲劳安全系数： 将应力场导入到疲劳分析软件中， 定义差速器壳 体的材料参数和循环次数， 而后进行疲劳仿真计 算， 得到疲劳安全系数。 本发明能够方便地实现 对差速器壳体疲劳寿 命的评估。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 114329787 A 2022.04.12 CN 114329787 A 1.一种差 速器壳体疲劳 分析方法， 其特 征在于， 其包括以下步骤： S1、 模型处理： 将差速器装配模型导入到Hyp ermesh软件中， 删除行星齿轮、 行星轴和半 轴齿轮； 建立主减齿轮的简化节 圆模型； 对简化的主减齿轮节 圆模型和差速器壳体进行几 何清理， 并划分二阶四面体网格； 将差速器壳体与主减齿轮之间的铆钉连接以RBE2单元进 行替代连接； S2、 模型受力分析： 对步骤S1中的差速器装配模型进行受力分析， 得出差速器装配模型 的受力信息； S3、 获得应力场： 在主减齿轮的周向上均匀设置多个加载点， 在各加载点上分别建立局 部坐标系， 根据步骤S2中得出的受力信息， 对 各加载点分别进 行载荷添加， 各加载点的加载 顺序与主减齿轮的旋转方向一致， 得出差速器壳体旋转一周的应力历程， 根据所述应力历 程获得差 速器壳体的应力场； S4、 获得疲劳安全系数： 将所述应力场导入到疲劳分析软件中， 并在该疲劳分析软件中 完成差速器壳体的材料参数和循环次数的定义， 而后利用该疲劳分析软件进 行疲劳仿 真计 算， 得到差速器壳体的疲劳安全系数。 2.根据权利要求1所述的差速器壳体疲劳分析方法， 其特征在于， 在主减齿轮的外缘 圆 柱面上划分面网格时， 采用规则的直角三角形网格。 3.根据权利要求1所述的差速器壳体疲劳分析方法， 其特征在于， 加载点的个数为十六 个， 各所述加载点将所述主减齿轮的周向十六等分。 4.根据权利要求3所述的差速器壳体疲劳分析方法， 其特征在于， 所述差速器壳体的一 字轴的轴线与所述主减齿轮的外周边 缘相交处设置有所述加载点。 5.根据权利要求4所述的差速器壳体疲劳分析方法， 其特征在于， 所述差速器壳体的开 口的中心线与所述主减齿轮的外周边 缘相交处设置有所述加载点。 6.根据权利要求1所述的差速器壳体疲劳分析方法， 其特征在于， 通过切除主减齿轮上 的部分齿轮， 形成主减齿轮的简化节圆模型。 7.根据权利要求1所述的差速器壳体疲劳分析方法， 其特征在于， 所述疲劳分析软件为 FEMFAT。 8.根据权利要求1至7任一项所述的差速器壳体疲劳分析方法， 其特征在于， 所述差速 器壳体的材 料参数包括材 料名称、 密度、 弹性模量、 泊松比、 屈服极限、 抗拉极限。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114329787 A 2一种差速器壳体疲劳分析方 法 技术领域 [0001]本发明属于车辆零部件疲劳分析技术领域， 具体涉及一种差速器壳体疲劳分析方 法。 背景技术 [0002]差速器作为车辆驱动桥中的一个关键零部件， 它的主要功能是满足两侧驱动轮对 扭矩和转速的差异化需求。 由于复杂的工作环境与恶劣的应力状态， 差速器各部件极易发 生多种形式的失效， 以差速器壳体为例， 作为旋转部件， 其应力分布状态随着主减齿轮的旋 转而产生差异， 主减齿轮作为从动齿轮在与主动齿轮啮合的过程中产生交替变换的啮合 力， 该啮合力作为循环变换的激励， 给差速器壳体的疲劳寿命 带来了严重威胁。 在变速器开 发过程中， 需要对差速器壳体进 行选型， 在选型时需要对差速器壳体的疲劳寿命进 行分析， 在没有足够试验数据的情况下， 如何完成差速器壳体疲劳寿命的预估显得十 分重要。 因此， 如何设计一种差速器壳体的疲劳分析方法， 对差速器壳体的疲劳寿命进行评估， 以便于选 型， 成为本领域 技术人员急需解决的技 术问题。 发明内容 [0003]本发明的目的是提供一种差速器壳体疲劳分析方法， 以解决现有技术中的上述技 术问题。 [0004]为实现上述目的， 本发明提供了如下技 术方案： [0005]一种差速器壳体疲劳 分析方法， 其包括以下步骤： [0006]S1、 模型处理： 将差速器装配模型导入到Hypermesh软件中， 删除行星齿轮、 行星轴 和半轴齿轮； 建立主减齿轮的简化节 圆模型； 对简化的主减齿轮节 圆模型和差速器壳体进 行几何清理， 并划分二阶四面体网格； 将差速器壳体与主减齿轮之间的铆钉连接以RBE2单 元进行替代连接； [0007]S2、 模型受力分析： 对步骤S1中的差速器装配模型进行受力分析， 得出差速器装配 模型的受力 信息； [0008]S3、 获得应力场： 在主减齿轮的周向上均匀设置多个加载点， 在各加载点上分别建 立局部坐标系， 根据步骤S2中得出的受力信息， 对各加载点分别进 行载荷添加， 各加载点的 加载顺序与主减齿轮的旋转方向一致， 得出差速器壳体旋转一周的应力历程， 根据所述应 力历程获得差 速器壳体的应力场； [0009]S4、 获得疲劳安全系数： 将所述应力场导入到疲劳分析软件中， 并在该疲劳分析软 件中完成差速器壳体的材料参数和循环次数的定义， 而后利用该疲劳分析软件进 行疲劳仿 真计算， 得到 差速器壳体的疲劳安全系数。 [0010]优选地， 在主减齿轮的外缘圆柱面上划分面网格时， 采用规则的直角三角形网格。 [0011]优选地， 加载点的个数为十六个， 各 所述加载点将所述主减齿轮的周向十六等分。 [0012]优选地， 所述差速器壳体的一字轴的轴线与所述主减齿轮的外周边缘相交处设置说　明　书 1/4 页 3 CN 114329787 A 3