基于ANSYS的机械传动轴有限元分析及优化

采用有限元分析软件ANSYS探究材料性能、工作角度等因素对机械传动轴的影响,采用结构钢、铝合金、聚乙烯、钛、碳纤维等5种不同材料,对外径为1.5 in的金属和复合材料机械传动轴进行分析.分析发现传动轴的工作角为15°时寿命最长,而碳纤维复合材料的抗应力和安全系数最高,屈服抗拉强度约为6 GPa,安全系数为15.钛的安全系数与碳纤维相同,但钛的抗拉屈服强度远远低于复合材料的抗拉屈服强度.经分析对比得出,由碳纤维制成的角度为15°的机械传动轴为最佳的传动轴设计.     

重载多旋翼无人机碳纤维传动轴失效分析与优化

针对多旋翼无人机碳纤维管传动轴上的孔位纤维破坏进行研究。对碳纤维传动轴强度薄弱部位进行试验,根据失效原理提出优化方案。利用CATIA软件对碳纤维传动轴建模,并用ANSYS进行仿真优化验证。提出了减弱开孔对碳纤维传动轴强度影响的方法。     

机床用碳纤维传动轴设计与分析

根据机床传动轴的设计参数,设计了碳纤维传动轴,确定了铺层层数及厚度.在此基础上,根据碳纤维布的铺层原则,制定了6种铺层方案,通过比较几种方案的变形和应力分布,从中选取最优铺层方案.运用ANSYS有限元仿真软件,对设计的碳纤维复合材料传动轴,进行静态扭转分析和模态分析,得到其扭转性能参数和固有频率,根据仿真结果可知设计的碳纤维传动轴能够满足机床传动轴的使用要求.     

碳纤维传动轴可行性研究

结合某四驱SUV提出一种轻量化碳纤维传动轴,通过对铺层数量以及缠绕角度的设计得出碳纤维传动轴方案并制作样件。通过对比碳纤维传动轴仿真模态与实测模态的差异,得到传动轴总成仿真模态与实测模态差异高达34%,差异显著。进而实测了碳纤维传动轴对整车NVH性能的影响,结果表明:碳纤维传动轴由于模态偏低,会导致整车低频共振问题。最后评估了国内碳纤维传动轴在乘用车上应用的可行性。     

碳纤维复合材料汽车传动轴设计与振动特性分析

汽车传动轴是车辆传动系统中的重要部件,在汽车运行中承担传递转矩的任务。从理论出发设计了碳纤维复合材料汽车传动轴,并通过理论-有限元-实验三者结合的方法对设计的某类汽车传动轴进行了详细的分析,论述了碳纤维汽车传动轴的优异性能。结果表明,运用碳纤维复合材料传动轴设计制造的一体式汽车用复合材料传动轴在满足强度需求的同时,其最低临界转速远高于实际转速需求,为车身的安全性与舒适性提供了保障。此外,通过Abaqus有限元软件对设计传动轴振型进行了理论计算,得出了传动轴振型图像以及振幅数值,并通过实验测量出了实际临界转速,为复合材料传动轴设计与运用提供依据。     

碳纤维复合材料传动轴临界转速分析

碳纤维复合材料拥有强度高、耐腐蚀、抗疲劳、减振性良好的特点,目前已广泛应用在工业制造领域。碳纤维复合材料的使用可以减轻传动轴的重量,降低维护费用和振动噪音,并提高其临界转速。本文以传动轴临界转速作为研究对象,结合传动轴剧烈振动故障案例和结构设计分析碳纤维复合材料传动轴的临界转速。     

基于ANSYS的碳纤维复合材料传动轴失效分析

为了研究铺层角度、厚度以及顺序对碳纤维复合材料失效模式的影响规律,本论文运用有限元软件ANSYS模拟复合材料在不同铺层方案下的失效模式。研究发现铺层角度和铺层顺序均对复合材料的失效具有较大的影响。在铺层角度为60°—70°之间出现应力最小值,其失效可能性比较低;在铺层顺序上,采用45°在复合材料底层比其他方案更减少其失效性。将运用此有限元方法能更有效,更直观的分析碳纤维复合材料的失效模式,并能给某型号风机传动轴铺层方案提供参考价值,从而提高传动轴的使用寿命。     

卧式铣床的高速主传动系统研制

针对客户对高速卧式数控铣床的需求,设计了一套新的主传动结构,并对制造过程中的主轴箱体振动问题进行了分析并提出改进方法,对改进前后的主轴进行了剩余不平衡量以及切削振动检测,同时在最大扭矩工况下检验了传动轴的刚度.对比发现,采用碳纤维材质的传动轴动平衡效果和切削振动效果改善明显,并且刚度足以满足机床极限工况.     

货车传动轴动平衡研究

借助现场组件实物,以东风公司天锦货车传动轴为研究对象,对货车传动轴动平衡分析与研究。首先,通过动平衡理论分析,再确认传动轴动平衡影响因素;最后,对传动轴动平衡改善技术应用进行分析;着重对传动轴平衡的技术要求及制造传动轴的技术、质量改善等进行全面的研究,为货车传动轴动平衡质量的提高提供了依据和传动轴传动的工作效率提供了改善方向。     

商用车传动轴振动问题分析

针对传动轴振动问题,分析了传动轴振动的影响因素。利用理论计算及CAE仿真的方法对影响传动轴振动因素进行了分析,确保传动轴符合设计要求。本文对传动轴的残余不平衡量,传动轴的当量夹角,临界转速,中间支撑刚度,传动轴的弯曲模态进行了优化分析,传动轴的振动问题得到了很大改善。     

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。     

汽车传动轴压装工艺分析

在对比汽车传动轴传统单端压装和两端压装的基础上,使用有限元软件Abaqus对汽车传动轴过盈压装进行有限元模拟仿真,通过分析不同工艺参数如过盈量、轴管长度、不同过盈组合形式等对传动轴支反力RF,轴管径向塑变U1和轴向应力S33的影响,对传动轴压装工艺进行论证。     

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。     

循环泵传动轴断裂原因分析试验

针对循环泵传动轴在使用过程中发生断裂的问题,通过化学成分分析、金相检验及断口分析等方法对传动轴的断裂原因进行了分析。得出结果表明,传动轴螺纹底部和变径部位存在应力集中,传动轴在运行初期产生了细小裂纹,随后在交变应力作用下沿热处理缺陷开裂。此项试验为制造厂避免该类事故的发生提供了指导和借鉴。     

直升机复合材料传动轴的主共振分岔分析

传动轴主共振分岔时,振幅突变,有可能运动失稳。在根据质心定理和Galerk in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分岔方程,再分析了运动稳定性、幅频响应曲线的拓扑结构等主共振分岔问题。得到了复合材料传动轴比钢、铝合金传动轴运动稳定性好等结论。提出通过加大阻尼使传动轴主共振不分岔。在挠度大的轴段上增加阻尼能使传动轴主共振不分岔,并能充分发挥阻尼的作用,优化轴的重量。     

考虑受迫振动的齿轮传动轴动力学仿真分析

齿轮传动系统传动轴振动特性对保证安全运行具有重要作用,针对四级减速系统的传动轴展开了动力学分析,并展开加速度振动信号实验测试分析。研究结果得到:各阶模态也形成了更高频率值,传动轴前六阶固有频率范围为610～1325Hz,齿轮系统转频在1.3～581.32Hz范围内,传动轴达到了比最高啮合频率更高的最低固有频率,从而防止齿轮箱跟传动轴发生共振的问题。     

典型直升机尾传动轴系动力学建模与临界转速计算方法

临界转速计算与分析是直升机尾传动轴系动力学设计的重要内容。分析了工程条件下影响尾传动轴系临界转速的主要因素,包括轴的尺寸及选材、轴承的弹性效应和联轴节刚度等。针对以上主要因素对某型直升机尾传动轴系进行有限元建模、计算和分析尾传动轴系的临界转速,并将计算结果与工程算法及试验结果进行比较,结果表明上述工程算法和有限元模型简化方法正确、可信。     

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。     

汽车传动轴的制造工艺分析

本文以汽车传动轴为研究对象,从制造生产的角度出发,对汽车传动轴的主要制造工艺展开研究。首先,对汽车传动轴的作用、构成等进行了简要概述;其次,对目前汽车传动轴主要制造工艺,即成形工艺、焊接工艺、旋锻工艺、感应淬火工艺、电解加工工艺,分别进行了详细介绍;最后,从汽车制造行业发展出发,分析了传动轴未来制造工艺发展趋势。希望能够借助以下研究和探讨,使更多的人了解汽车传动轴制造工艺,为汽车制造行业的未来发展奠定坚实的理论研究基础。     

汽车传动轴振动引致车内异响的试验研究

针对某型MPV车传动轴异响,进行了探索性试验研究。试验包括传动轴异响整车道路试验和传动轴异响台架试验两部分,台架试验的测试对象为转速波动率、中间支撑吊耳处振动加速度以及轴管径向跳动量这3个传动轴振动评估量。通过对试验结果的分析,建立了由传动轴引起的车内异响与传动轴振动评估量之间的关联,发现了针对不同故障引起的传动轴异响,各振动评估量的评估能力的差异,并提出了在台架上进行传动轴异响测试的方法。这些结论在汽车传动轴的异响检测、优化设计以及改进生产过程等工作中具有重要参考价值。