吴佳荣+刘苏藯

[摘 要]本文首先简要分析了后桥壳的可靠性优化设计问题，在已知基本随机变量相应概率特性状况下，运用约束随机方向法与随机摄动法，优化设计后桥壳的可靠性，另编制了较好实用性的计算机程序，能够将后桥壳的可靠性设计参数迅速而又准确的计算出来。

[关键词]后桥壳；随机摄动技术；约束随机方向法；可靠性设计

中图分类号：U463.218 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）03-0087-01

当前，我国在设计车辆产品时，通常处于经验设计与类比阶段，所以需大力推广构建基于概率统计理论的可靠性优化设计方法，将那些传统落后的安全系数的概念与估计方法予以摒弃，这除了能够将传统设计方法难以有效处理的一些问题给予有效解决之外，还可实现产品成本的有效降低以及产品质量的最大化提升，得到不仅安全可靠而且还比较经济的产品。

1.车辆后桥壳的可靠度分析

轴壳即为承载件，又被业界称之为驱动轴传力件，通过合理、适当性的减轻轴壳的重量，能够有效提升汽车的行驶平顺性；另外，还便于制造、拆装与维修。依据结构型式可将车辆后桥壳划分为组合式、对分式与整体式。当前，伴随汽车日渐轻量化与高速化，诞生出了诸如锻造式、钢管扩张与由钢板冲压形式的车辆后桥壳。通常形式的后桥壳乃是基于扭矩与弯矩合力作用下所产生的构件，通常情况下，法兰盘圆角处及钢板弹簧座的两侧乃是后桥壳的主要危险截面，而对于此部分截面而言，以管型截面居多，而部分车辆的此部分截面则呈现为内圆外方截面，所以可采用内圆外方截面与管状截面，将后桥壳的强度设计公式推导出来。针对管状截面而言，后桥壳上承受的弯曲应力为

对于给定约束，需满足于概率值，也就是能够运用正态分布函数表，将值查出，对于车辆零部件可靠性优化设计理念而言，即零部件或结构在满足一定性能状况下，使其拥有最大的可靠度；或者是零部件、结构在性能指标上达到最佳，另外，对于其工作可靠度而言，不可小于某一规定水平。

3.数值算例

某车辆后桥壳管状危险截面内径均值与标准值为d=（80，0.4）mm，外径D=（95，0.475）mm，后桥壳承受的扭矩与弯矩的标准差与均值分别为M=（584728，432657）N·mm，T=（362269，4472474）N·mm，材料强度方面的均值与标准差为r=（442，27.4）MPa，基于此，将此后桥壳的可靠度予以确定，结合所给数据，可达到A=2061.6701，β=8.47321，R=1.0000。设定所需可靠度为R=0.9999，依据可靠性优化方法，将此管状后桥壳的外径D与内径d进行设计，首先构建目标函数，要求后桥壳具有最轻的重量，则需求出截面A具有最小的面积：。将设计变量设定为；构建约束条件，即，最后进行优化求解，本文运用约束随机方向法，开展优化设计，初值选取为d=80mm，D=95mm，针对后桥壳实施可靠性优化设计，结合所给出的数值，将设计处的截面积、最小外径与最大内径求出，即A=1045.416mm2，d=107.876mm，D=113.821mm。

4.结语

在设计车辆产品时，可靠性乃为其重要技术指标，通过以往经验得知，在车辆设计、制造与使用阶段，设计阶段对于产品的国有可靠性水平起到决定作用，而制造与使用阶段则为产品可靠性提供保证。针对诸多设计参数而得到的车辆零部件，需要将零部件的多个设计参数确定下来，如若单凭可靠性设计方法，则难以准确与全面，需开展机械零部件考可行优化设计。

总而言之，本文所运用方法能够将车辆后桥壳可靠性优化设计问题给予较好的解决，运用此方法，对车辆零部件实施可靠性设计，能够实现设计水平的提升，降低成本、减轻车重，节省材料，提升车辆的可靠性，乃是一种实用、有效的设计方法。

参考文献

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[3] 任军浩.浅析汽车后桥的可靠性与设计的完善[J].科技致富向导，2011（20）：252-252.