表6-1 减速器壳体应力计算结果

图6.1 减速器壳体应力云图

从计算结果可以看出，采用球墨铸铁材料时，无论是一挡还是倒挡，极限工况最大应力没有超过材料的屈服极限；而采用铝镁合金材料时，在倒挡工况，最大极限应力超过了材料的屈服极限，但没有超过材料的强度极限。

考虑倒挡不是常用工况，且最大极限应力没有超过材料强度极限，减速器壳体在实物试验支持下可以尝试采用铝镁合金材料。

采用球墨铸铁材料和采用铝镁合金材料减速器壳体的重量对比如表6-2：

表6-2 采用球墨铸铁材料和采用铝镁合金材料减速器壳体的重量对比

通过重量对比可以看出，采用铝镁合金减速器壳体比球墨铸铁材料轻13 公斤，有效地减轻了减速器壳体重量。

6.2 自由模态计算

减速器壳体不仅要满足强度要求，同时要满足NVH 要求，故计算了主减速器壳体的自由模态，主减速器壳体自由模态计算结果如表6-3

表6-3 自由模态计算结果

从自由模态计算结果可以看出，主减速器壳体采用铝镁合金和采用球墨铸铁材料模态性能相当，不影响NVH 性能。

7 结论

本文建立了主减速器壳体的有限元分析模型，完成了强度计算和模态，认为汽车主减速器壳体在实物试验支持下，可以尝试采用铝镁合金材料，通过铝镁合金对球墨铸铁的置换，可以降重13 公斤，有效地减轻了主减速器壳体的重量。

作者简介
刘立萍，女，硕士，高级工程师，结构耐久性分析工程师，北汽福田汽车股份有限公司汽车工程研究院分析中心计算分析所。