差速器是汽車驅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速旋轉，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。 XI^QF;,  
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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，我們對其進行了多種裝配關系的對比分析，希望為判斷失效原因和結構改進提供理論依據(jù)。 Jv^h\~*jH  
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CAD建模和有限元模型處理 wmTb97o
 
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該車型差速器的CAD三維數(shù)模見圖1-a，這是我們進行進一步結構強度分析和優(yōu)化改進的基礎。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)境當中進行計算和分析。 -B +4+&{T  
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圖1 差速器的CAD三維數(shù)模及其CAE網(wǎng)格模型 B {>7-0  
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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，抗拉強度為450MPa。在ANSYS WORKBENCH分析環(huán)境中，根據(jù)差速器結構的實際運動狀態(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)設計載荷在模型上施加扭矩。 YPxM<Gfa8  
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考慮到實際結構的裝配間隙情況，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。 _bNzX
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另外，考慮到該零件的斷裂可能是由于局部應力集中過大造成的，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。 GWfL  
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