基于有限元方法的汽车传动轴研究

为了提高传动轴设计的可靠性和合理性,基于有限元方法其对某汽车传动轴进行自由模态分析、扭转刚度分析、强度分析和疲劳分析。分析结果表明,其一阶固有频率均比激振频率高15%,能够有效地避免发生共振;扭转刚度27 685.5 N·m/rad,符合刚度要求。其最大主应力位于轴管处,为185.2 MPa,安全系数为1.32,能够满足强度要求;该传动轴的最小寿命为5.385×107,疲劳寿命满足要求。     

复杂载荷变刚度静不定梁通用力学模型及变形方程

对复杂载荷下变刚度静不定梁建立了一种通用力学模型，得出梁任一截面的变矩方程。通过对变矩方程的积分和积分后方程的递推，推导出梁任意截面的转角和挠度变形的一般方程，并给出工程计算实例。该方程易于采用计算机处理，为复杂载荷下变刚度静不定梁程序化求解提供基础。     

基于有限元的传动轴受扭分析

以有限元软件ANSYS为基础,论述了传动轴的初步设计,校核了其强度、刚度.对空心传动轴和实心传动轴的结果进行了分析比较并得出结论.与传统算法相比,该方法可以准确的描述传动轴的应力和应变的大小和位置,便于进行精确的轴强度计算.     

轴在复杂载荷作用下最大变形的求解

利用奇异函数和一维优化方法 ,借助计算机技术探讨轴在复杂载荷作用下最大变形的求解 ,突破了传统计算方法 ,便于计算机编程处理 ,适应范围广 ,且可提高机械工程设计效率 ,具有很好的工程实用价值     

汽车起重机传动轴可靠性设计

汽车起重机传动轴可靠性设计南京工程兵工程学院陈海松，严骏，熊云在汽车起重机中，传动轴常用于变速箱与驱动桥之间的连接。这种轴一般较长，且转速高。为使传动轴具有足够的刚度和高临界转速，现在传动轴均采用空心轴。空心传动轴的传统设计方法是以材料力学为基础，根...     

基于ANSYS的汽车传动轴的有限元分析

利用ANSYS进行传动轴的强度及刚度校核,给出相应的扭转应力、单位扭转角等数据有限元分析结果,在进行强度及刚度校核时,还将利用ANSYS进行验证。在相同的受力条件下,分别对实心轴和空心轴进行应力分析,分析出传动轴中空心轴和实心轴的性能优劣,为传动轴设计提供理论依据。对实际工程中选用有着重要参考意义。     

定位预紧和定压预紧下角接触球轴承动态特性研究北大核心

为解决不同预紧方式下角接触球轴承动态特性求解精度不高的问题,以赫兹接触理论和滚道控制理论为基础,提出一种新的轴承刚度矩阵计算方法,实现了定位预紧和定压预紧下轴承刚度矩阵的全解析求解。基于该方法,针对不同预紧方式综合对比分析了预紧力、转速对轴承接触角、接触载荷和刚度的影响规律,分析结果表明:在初始预紧力相同时,定位预紧方式下轴向载荷随转速的升高而增加;在高速工况下,定位预紧状态时球与内、外圈的接触载荷比定压预紧的大;2种预紧方式下,轴承刚度均随转速增大而衰减但衰减程度不同,原因是定位预紧状态下的轴向载荷随转速增加而增大,抑制了轴承刚度的衰减。     

基于调速型液力偶合器传动轴设计及工艺

调速型液力偶合器传动轴在原动机(电机)和工作机之间传递动力,是液力偶合器主要部件之一。该文介绍了调速型液力偶合器传动轴结构设计工艺,载荷分析及参数设计,包括强度刚度校核,同时给出了常见失效及预防方法。结果表明,传动轴正确分析、设计合理,可提高传动轴承载能力满足工况使用要求。     

阻尼分段阶梯传动轴主共振的分析

阶梯传动轴的主共振与轴的运动稳定性和振幅突变性等有关。用质心运动定理、Heaviside函数建立了非惯性系下倾斜两端支承阶梯传动轴的非线性弯曲振动偏微分动力学方程，并根据相邻轴段的衔接面处位移相等的条件，得到阶梯轴的当量轴及其动力学方程；用Galerkin法得到当量轴的弯曲运动方程，用多尺度法求得稳态下当量轴的主共振的一次近似定常解，分析了影响阶梯传动轴主共振的因素、运动稳定性、振幅突变性等。提出了新的求解阶梯轴非线性弯曲振动分段偏微分动力学方程的方法及当量轴模型，得到了阶梯传动轴与当量轴的主共振特性相同的结论。利用当量轴可方便地分析阶梯传动轴的主共振。     

环境载荷下智能变电站预制舱结构强度有限元分析

基于模态叠加法计算了预制舱在9度抗震设防烈度载荷下的响应谱,建立了预制舱构件变形量对刚度与强度的影响数学模型并计算了预制舱在环境载荷下的形长比。仿真结果表明,预制舱结构满足35 cm积雪、12级台风和9度抗震设防烈度载荷要求,形长比计算结果表明预制舱横向刚度具有优化空间。研究方法可用于复杂框架式结构的强度与刚度计算和评估。     

基于低幅载荷累积强化效果的传动轴轻量化设计

汽车传动轴结构的常规设计有较大的结构强度过剩,根据传动轴在车辆运行过程中的受载特点和结构强度的演变规律,通过适当减小结构尺寸,合理提高使用应力,使其具有较低的初始设计强度,在使用过程中经受载荷的不断强化,强度潜力得到充分发挥。在结构优化过程中,以最佳累积强化效果为目标,根据设计应力分布区间与结构低载强化特性区间的对应关系来获取结构尺寸参数。最后通过传动轴零件的建模与仿真分析,验证了结构轻量化设计的有效性。     

基于低幅锻炼载荷的累积强化效果模型

根据汽车结构件在车辆运行过程中的受载特点,以汽车传动轴为对象,研究其在低幅锻炼载荷作用下的强度演变规律。通过对汽车传动轴光滑试样的低载强化效果试验,确定传动轴材料40Cr的低载强化应力区间,重点分析锻炼载荷幅值和加载次数对结构件剩余疲劳强度的影响,结果表明结构强度在一定条件下存在最佳的强化效果;并通过试验数据的正交分析与处理,拟合出强化或损伤效果与等效对称应力、加载次数的关系模型。进而以这一模型为基础,结合汽车传动轴工作的随机载荷谱,通过多级低幅载荷循环下强化和损伤强度的积分,建立传动轴在实际工作过程中的疲劳累积强化效果模型;并根据设计应力区间和最佳强化效果的应力区间的匹配,提出以低幅锻炼载荷的累积强化效果为目标的轻量化设计思路,为汽车结构件的轻量化设计提供理论基础。     

基于 ANSYS分析的减速器输出轴设计

采用ANSYS有限元方法对减速器输出轴进行分析计算。利用三维软件SolidWorks 建立轴的实体模型,并将模型导入ANSYS中,选用Solid45作为轴的单元,得到轴的有限元模型。然后在轴颈处添加刚性约束,输出端轴头处施加扭矩,齿轮处的键槽处施加载荷,完成输出轴的静强度分析和模态分析。有限元分析结果表明,该输出轴满足轴的强度、刚度和振动稳定性要求。     

轴的结构设计之探讨

轴是机械设备的重要零件,其结构是否合理直接关系其性能。轴的设计不仅要满足其强度、刚度要求,还应进行综合考虑。从轴的功能元属性、轴的结构设计原则和方法及设计中应注意的事项入手阐述了轴的结构设计。     

传动轴过渡套的检测方法研究

针对焊接在传动轴上的过渡套，提出了一种采用超声波测厚仪与钻孔相结合的方法来检测过渡套内圆深度是否超差，从而在不损坏传动轴的条件下判定过渡套是否合格，并证实了此方法对过渡套受力强度及传动轴动平衡不会造成任何不良影响。通过对过渡套检测方法的研究，为后续传动轴品质控靠0提供了理论依据。     

传动轴的有限元分析与设计优化

采用集CAD与CAE一体的设计方法进行产品设计,可减少实物模型和样机的投入,避免设计缺陷,缩短产品开发周期,降低产品开发及制造成本。文中利用Pro／ENGINEER的CAE模块MECHANICA进行传动轴的强度和刚度校核,对相关设计参数发生变化引起的强度和刚度变化做了敏感度分析,还通过优化分析得到了最佳设计参数,为工程实践提供了一个可供借鉴的CAD／CAE案例。此外,用Mathcad对有限元分析结果加以计算验证,保证了设计的可靠性。     

直升机复合材料传动轴的主共振分析

传动轴的主共振的振幅与传动轴的强度计算有关。在根据质心定理和Galerkin法求得非惯性移动系下直升机的倾斜两端支承纤维增强复合材料传动轴的弯曲运动方程基础上,用多尺度法求得稳态下主共振的一次近似定常解,再分析了最大振幅、振幅突变性等主共振问题。得到了复合材料传动轴比钢、铝合金传动轴运动稳定性好、主共振的振幅小等结论。提出通过加大阻尼减小或消除振幅突变,使传动轴运动稳定。在挠度大的轴段上增加阻尼能减小弯曲主共振的振幅、充分发挥阻尼的作用、优化轴的重量。     

5400型传动轴组件有限元分析

利用有限元法首次对5400型传动轴组件进行了强度分析。运用非线性分析软件Abaqus建立了结构的有限元模型,通过分析计算获得了在最大传递扭矩工况下各构件的应力水平与分布,计算结果对传动轴组件结构的改进设计提供了参考。     

同等刚度条件下空心轴与实心轴的设计比较

通过对轴的刚度进行计算,分析比较在同等长度、同等材料条件下,实心轴与空心轴的质量之比与面积之比的关系。结果表明,在载荷相等的条件下,合理壁厚的空心轴设计可以在很大程度上节约材料。尤其在对质量要求比较严格的机械设备上,采用空心轴设计能大大减轻零部件质量,更好地实现减重目标。     

起重机传动轴的模糊可靠性优化设计

将模糊可靠性设计应用于工程起重机传动轴的优化设计，提出了工程起熏机传动轴的模糊可靠性优化设计方法，建立了在满足给定模糊可靠要求设计条件下优化设计数学模型，进行了实例计算。