前桥是汽车悬架系统的重要部件之一，是连接车身与车轮的重要部件。它主要承受悬架传来的垂直载荷，同时又承受车轮传来的制动力及侧滑转矩，因此对其强度、抗冲击性、疲劳强度及可靠性都有很高的要求。为保证前桥工作的安全性和可靠性，前桥设计时应满足强度和耐久要求。因此，对前桥进行强度有限元分析和疲劳分析，提高工作可靠性具有非常重要的意义。为了验证SGA3722型矿用汽车前桥设计的安全性和可靠性，并且为后续优化改进工作提供正确有效的指导意见，笔者采用有限元方法对其进行强度分析以及疲劳寿命预测。
      主销和横拉杆采用六面体单元，其余采用二阶四面体单元，单元尺寸为5mm，连接处均采用CONN3D2单元进行连接，共有393544个单元及513878节点；主销与前桥、转向节之间添加接触对。前桥材料为45钢，其弹性模量为206800MPa，泊松比为0.3，密度为7.85Xe6，屈服强度为380MPa，抗拉强度为593MPa，据此建立的前桥有限元模型。
      汽车在正常行驶过程中，受力状况比较复杂，主要包括垂向力、侧向力和纵向力。对前轴的受力按照3种危险工况进行分析计算，即垂直冲击工况、紧急转向左、右工况和紧急制动工况。根据车辆行驶过程中的受力分析可得:垂直冲击工况为垂向力单独作用的工况；紧急转向工况为垂向力和侧向力共同作用的组合工况；紧急制动工况为垂向力和纵向力共同作用的组合工况。SGA3722型矿用汽车满载时的最大质量为72000kg，前轴荷分配比例约为30.5%，因此其前轴满载载荷为21970kg，垂直冲击工况主要为垂向力单独作用。紧急转向工况主要为垂直力和侧向力共同作用。紧急制动工况主要为垂直力和纵向力共同作用。
      (1)垂直冲击工况车桥与钢板弹簧连接处左侧约束x，z方向的移动以及y.z方向的转动，右侧约吏x.v方向的释动以及v方向的转动，垂臂安装处约束x，y，z方向的移动以及x，z方向的转动。根据以上受力分析对有限元模型进行载荷加载，以此进行有限元强度分析。前桥应力分布，最大应力位于左侧底部，为294.4MPa，小于材料屈服强度，满足强度设计要求。
      (2)紧急左转向工况车桥与钢板弹簧连接处左侧约束x，y，z方向的移动以及y，z方向的转动，右侧约束x，z方向的移动以及y，z方向的转动，垂臂安装处约束x，y，z方向的移动以及x，z方向的转动。根据以上受力分析，对有限元模型进行载荷加载，以此进行有限元强度分析。前桥应力分布，最大应力位于右侧底部为147.1MPa，小于材料屈服强度，满足强度设计要求。
      (3)紧急右转向工况车桥与钢板弹簧连接处左侧约束x，z方向的移动以及y，z方向的转动，右侧约束x，y，z方向的移动以及y，z方向的转动，垂臂安装处约束x，y，z方向的移动以及x，z方向的转动。根据以上受力分析，对有限元模型进行载荷加载，以此进行有限元强度分析。前桥应力分布最大应力位于左侧底部，为148.5MPa，小于材料屈服强度，满足强度设计要求。
      (4)紧急制动工况车桥与钢板弹簧连接处左侧约束x，y，:方向的移动以及x，y方向的转动，右侧约束x，z方向的移动以及x，y方向的转动，垂臂安装处约束x，y，z方向的移动以及x，z方向的转动。根据以上受力分析，对有限元模型进行载荷加载，以此进行有限元强度分析。前桥应力分布其最大应力位于右侧端面，为271.3MPa，小于材料屈服强度，满足强度设计要求。

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