驱动轴的断裂分析及基于有限元的改进研究

作     者：吴宁强 王艳霞 翟兆阳 张永辉 周扬 WU Ningqiang;WANG Yanxia;ZHAI Zhaoyang;ZHANG Yonghui;ZHOU Yang

作者机构：西安航空学院汽车检测工程技术研究中心西安710077 北京无线电计量测试研究所北京100854 西安交通大学西安710048 

出 版 物：《重庆理工大学学报（自然科学）》 (Journal of Chongqing University of Technology：Natural Science)

年 卷 期：2018年第32卷第9期

页      面：49-54页

学科分类：08[工学] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51735010) 西安航空学院校级质量工程项目(17ZLGC102) 

主　　题：断口分析 疲劳 驱动轴 

摘      要：某汽车主机厂出现输送线驱动轴断裂的情况,通过断口宏、微观外观对驱动轴断裂的原因进行分析,结果表明:在60JPH的生产节拍下,驱动轴发生旋转弯曲疲劳断裂,裂源处具有应力集中效应。利用Catia软件对驱动轴进行结构优化和更换材料,降低驱动轴过渡圆角处的应力集中水平,提高屈服强度。将建立的优化模型导入到ANSYS/workbench进行有限元计算,计算结果显示:优化后轴的安全系数提高。利用nCode Design life的S-N分析方法得到轴的疲劳损伤图和寿命图,显示优化后的轴满足使用要求。改进后的轴投入生产后解决了驱动轴断裂问题,为以后轴的可靠性设计和优化提供了理论依据和参考。