Page 87 - 理化检验-物理分册2023年第一期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202301021

电动后桥壳断裂原因

梁 良 , 诸葛六英 2

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( 1. 柳州市质量检验检测研究中心, 柳州 545005 ; 2. 柳州职业技术学院, 柳州 545005 )
摘 要: 某公司生产的电动后桥壳在台架试验及路试过程中多次出现断裂, 且断裂均发生于包
壳与套管的环焊缝处。采用宏观观察、 扫描电镜分析、 化学成分分析、 金相检验、 焊缝熔深测试、 有
限元仿真分析等方法, 对该电动后桥壳断裂的原因进行分析。结果表明: 后桥壳包壳与套管的内径
不一致, 拼装后衬套台阶与包壳间存在间隙, 导致包壳无法被完全焊透, 在端面形成了尖角, 尖角处
产生的应力集中是导致后桥壳断裂的主要原因。建议优化设计方案, 将包壳与套管间内错边的设
计更改为外错边, 取消衬套台阶并减小衬套开口, 消除断面尖角, 防止应力集中。
关键词: 电动后桥壳; 断裂; 应力集中; 疲劳裂纹; 焊接质量

中图分类号: TB31 文献标志码: B 文章编号: 1001-4012 ( 2023 ) 01-0075-04

Fracturecausesofelectricrearaxlehousin g

1
,
LIANGLian g ZHUGELiu y in g 2

( 1.LiuzhouQualit y Ins p ectionandTestin gResearchCenter , Liuzhou545005 , China ;

( 2.LiuzhouVocationalandTechnicalColle g e , Liuzhou545005 , China )

Abstract : Theelectricrearaxlehousin g sp rouclucedb yacom p an y fracturedman y timesdurin gbenchtest

androadtest , andthefractureoccurredatthecircumferentialweldbetweenthecladdin g andthecasin g .Thecauses

oftheelectricrearaxlehousin g fracturewereanal y zedb ymacrosco p icobservation , scannin gelectronmicrosco py

anal y sis , chemicalcom p ositionanal y sis , metallo g ra p hicexamination , weldp enetrationins p ection , finiteelement

simulationanal y sisandothermethods.Theresultsshowthattheinnerdiameterofthecladdin gandcasin gofthe

rearaxlehousin gwasinconsistent.Afterassembl y , therewasag a pbetweenthebushin gste pandthecladdin g ,

whichcausedthecladdin g tobeunabletobefull ywelded , andshar pcornerswereformedontheendface.The

stressconcentrationattheshar pcornerswasthemainreasonforthefractureoftherearaxlehousin g .Itwas

su gg estedtoo p timizethedesi g nscheme , chan g edthedesi g nofinternalmisali g nmentbetweenthecladdin g andthe

casin g toexternalmisali g nment , cancelledthebushin g ste p sandreducedthebushin g o p enin g , eliminatedtheshar p

cornerofthesection , andp reventedstressconcentration.

Ke y words : electricrearaxlehousin g ; fracture ; stressconcentration ; fati g uecrack ; weldin gq ualit y
随着电动汽车行业的不断发展, 各传统汽车零 壳设计的合理性以及工作时的可靠性直接关系到汽
部件企业也越来越关注新能源领域, 并积极布局相 车的行驶安全 [ 1 ] 。某汽车零部件公司生产的电动后
关零部件配套产业。电动汽车驱动后桥壳作为汽车 桥壳在路试行驶约 2300km 后发生断裂 [ 见图

的重要零部件, 一方面要采用轻量化的设计以适应 1a )]。在4次实验室台架疲劳试验中, 当试验进行
汽车电动化的需求, 另一方面需要确保汽车在多种 至30万次~40万次时, 后桥壳均发生断裂, 且断裂

工况下经受住严峻的强度考验。电动汽车驱动后桥 位置均为包壳与套管的环焊缝处 [ 见图1b )]。
该电动后桥采用三段插管式设计, 套管与包壳
间通过环焊连接。为了防止焊接过程中铁水漏入桥
收稿日期: 2022-03-26

作者简介: 梁 良( 1989- ), 男, 学士, 助理工程师, 主要从事金属 壳内部, 套管与包壳之间通过衬套连接。因为包壳
材料检测与零部件失效分析工作 与套管的内径不一致, 两者间存在内错边, 所以衬套
通信作者: 诸葛六英, 790510475@ qq .com
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