其结果如下：最大位移为1.561mm，最大应力出现在半轴套管约束处，为659.9Mpa，每米轮距的变形量为1.561mm/1.586m＝0.98mm/m，小于规定的1.5mm/m，符合国家相关规定。
   

  从图4可以看出，在桥壳方形截面与牙包过渡的地方，其应力为280MPa左右,远小于其许用应力[σ]s。
  综上分析，8㎜厚度的桥壳本体是完全符合桥壳结构强度要求的。
   

  4.3 结构模态分析

   改变桥壳本体厚度做模态分析，结果如表1所示。

  从上表可以看出，在厚度降低时，桥壳的固有频率是在不断地增加的，说明降低桥壳的厚度可以提高其低阶固有频率，从而提高桥壳刚度。

  与试验结果（一阶频率149Hz）比较，其一阶频率接近试验结果，桥壳本体厚度为8㎜的驱动桥壳的一阶频率与试验绝对误差为：
   (149-132.2)/149×100%＝11.2%
  小于经验值20%，说明模型的可靠性是有保证的。

  5  桥壳优化设计
  以重量最小化为定义目标，定义约束为许可应力。把桥壳的厚度定为设计变量，其最大值定为8mm，最小值定为6mm。表2为经过20次迭代后的结果。

 
图5  迭代质量变化曲线

图6  迭代桥壳厚度变化曲线

  由表2和图6可以看出经过3次迭代，得到一个最优点，在7mm时桥壳的质量时50.72㎏，质量比原来减轻了4.2kg。在同时满足强度和刚度要求的情况下，从而实现了轻量化驱动桥壳的生产。

  6  结论
  利用UG软件建立了驱动桥壳的3D参数化模型，并利用有限元分析方法进行了2.5倍满载轴荷下的垂直弯曲强度和刚度计算；并进行了模态分析和参数化结构优化。计算结果表明，该型驱动桥壳具有足够的强度和刚度，这为该型驱动桥壳的轻量化设计提供了部分依据，有很大的实践指导意义。
   

  经过优化分析，使桥壳本体的厚度由8mm降至7mm，质量减少了4.2㎏。
  经查阅相关资料，改变牙包与方形截面过渡处的半径也是一种有效的优化方案。
   

  实践表明，使用CAD/CAE方法设计驱动桥壳，具有耗时少，效率高，耗资少，变型方便，计算结果全面详尽，劳动强度低等传统设计方法不具备的优点。可以预见，如果CAD/CAE方法在我国的汽车工业企业中得到推广，则必将对我国的汽车工业产生划时代的影响。(e-works)

参  考  文  献
1  陈家瑞. 汽车构造(第三版). 北京:人民交通出版社,1998
2  张冶, 洪雪, 张泽帮. Unigraphics NX参数化设计实例教程. 北京: 清华大学出版社, 2003
3  丁皓江. 弹性和塑性力学中的有限单元法.北京：机械工业出版社.1994
4  江爱川.结构优化设计.北京: 清华大学出版社,1986
5  宋晓华, 周明安, 巫少龙. 基于UG参数化的产品优化设计. CAD/CAM与制造业信息化, 2004 (5)