驱动桥壳是汽车重要的承载件之一,又是主减速器、差速器和传动装置等部件的装配基体,支撑着汽车的质量,同时传递着车架与车轮之间的作用力及其力矩。在汽车行驶过程中,驱动桥壳承受着复杂的载荷,对强度、刚度和疲劳寿命都有着较高的要求。同时,整体式驱动桥、轮毂、制动总成的总质量,大约为车辆总质量的3.5%-5%,而驱动桥壳的结构在一定程度上决定着驱动桥总成的质量,所以减轻桥壳质量是实现载重货车轻量化的重要途径之一。因此,在保证车辆疲劳耐久性和不降低车辆性能的前提下,通过对驱动桥壳进行结构分析和轻量化设计,对提高整车的性能、节能减排、减轻簧下质量和降低制造成本等都具有十分重要的意义。本文的研究对象为CA1091型载重货车驱动桥壳,据调查该驱动桥壳在服役期间很少出现疲劳断裂的情况,因此,其结构上可能存在强度和刚度冗余现象,并使材料未能充分利用而造成浪费。本文正是在保证桥壳满足强度、刚度和疲劳寿命要求的前提条件下,对该驱动桥壳进行轻量化研究,主要研究内容如下：(1)运用UG软件建立驱动桥壳的几何模型,将其简化后导入ANSYS软件中,建立其有限元模型。运用ANSYS对桥壳进行四种典型工况下的静力分析,得知最大驱动力工况下桥壳的等效应力与应变最大,并找出板簧座处、桥壳本体过渡部位和半轴套管的变截面处等三个危险部位。(2)运用ANSYS软件对桥壳进行自由模态和约束模态分析,得出两种情况下,桥壳的最低固有频率值都超出了路面激励0-50Hz的范围,结果表明桥壳在其低阶频率时,不会因路面激励而发生共振,说明桥壳的结构设计合理。(3)运用ANSYS软件中的Fatigue模块,对桥壳的危险部位进行了疲劳寿命计算,该桥壳主要服役的环境是比较恶劣的矿区路况,所承受的载荷是脉动载荷。计算结果表明桥壳的最低寿命,远超过了国家中值疲劳80万次(存活率为50%)和低值疲劳50万次(存活率为99.9%)的要求。(4)运用ANSYS软件中的优化模块对桥壳进行结构优化,优化结果表明,桥壳的体积减少了18.13%,优化后模型的应力和应变分布合理且满足要求,进而验证了此次优化设计方案的可行性。作者运用有限元法对桥壳进行结构分析和轻量化研究,分析结果表明桥壳减重效果明显,并对优化后的模型进行校核,结果表明桥壳满足强度、刚度和疲劳寿命的要求。同时,减轻桥壳质量也就减轻了非簧载质量,从而降低了车辆自身的振动频率,提高了车轮上下跳动的频率,对改善汽车的平顺性、舒适性和操控性具有重要的意义。