为找出某轻型车差速器壳体早期失效断裂的原因，我们对其进行了多种装配关系的对比分析，从而为判断失效原因和结构改进提供理论依据。

1 CAD建模和有限元模型处理

1.1 采用三维设计软件工具绘制该零件的三维数模，以便于进一步的结构强度分析和优化改进，模型见下图。

1.2 通过ANSYS 软件专用接口将CAD 三维数模读入ANSYS WORKBENCH 分析环境当中。

1.3 材料特性及模型边界条件处理

根据结构实际运动状态，边界条件选择在一字轴孔和一字轴销孔处；该零件材料为QT450-10，弹性模量为1.73e5MPa，泊松比为0.3，密度为7.0e3kg/m3，屈服极限为310MPa，抗拉强度为450MPa。

1.4 载荷处理

根据设计载荷在模型上施加扭矩。

1.5 工况定义

考虑到实际结构的装配间隙情况，分三种极限工况，一是销轴与销轴孔间隙大于一字轴与一字轴孔间隙；二是销轴与销轴孔间隙等于一字轴与一字轴孔间隙；三是销轴与销轴孔间隙小于一字轴与一字轴孔间隙。

1.6 单元选择

考虑到该零件的断裂可能是由于局部应力集中过大造成的，本次分析采用实体单元，并尽量控制网格大小和密度，共划分为269456 个节点，88192个单元，得到CAE 网格模型如下图所示。

2 计算结果