轴肩过渡曲线形状设计研究

将有限元结构分析技术与数学规划方法相结合,对轴肩过渡曲线进行形状优化设计,提出用圆弧蜕变曲线作为轴肩和砂轮越程槽的过渡曲线,以降低轴肩应力集中。给出样条过渡曲线、椭圆过渡曲线、圆弧蜕变过渡曲线设计的设计实例,结果表明：圆弧蜕变曲线设计不仅有效地降低了轴肩应力集中,而且易于加工制造。     

轴肩过渡同线形状设计研究

将有限元结构分析技术与教学规划方法相结合，对轴肩过渡曲线进行形状优化设计，提出用圆弧蜕变曲线作为轴肩和秒轮越程槽的过渡曲线，以降低轴肩应力集中。给出样条过渡曲线、椭圆过渡曲线、圆弧蜕变过渡曲线设计的设计实例，结果表明：圆弧蜕变曲线设计不仅有效地降低了轴肩应力集中，而且易于加工制造。     

万向十字轴轴根过渡结构的优化设计和分析

提出变曲率过渡曲线理论,单纯从形状上寻求应力集中系数小的万向十字轴轴根过渡曲线。将双曲率圆弧曲线、椭圆曲线和流线形曲线作为万向十字轴轴根过渡曲线来降低应力集中从而提高万向十字轴的使用寿命;建立了三种过渡曲线的曲线方程,给出双曲率圆弧过渡曲线、椭圆弧过渡曲线及流线形曲线的设计实例,并进行了有限元分析。结果表明提出的三种曲线可以有效降低万向十字轴轴根的应力集中。     

强化轴的小圆角提高疲劳强度

承受交变弯曲和扭转应力的轴类零件(台阶轴、曲轴等),其工作能力通常是由该轴抵抗因交变应力所引起的疲劳破坏的能力所决定。实践证明,疲劳破坏往往发生在零件工作时应力集中的部位,即发生在轴类零件的过渡沟角处。因此,在轴的结构设计中常常采用各种措施降低应力集中,保证轴的疲劳强度。降低轴上应力集中的主要措施是加大沟角处过渡圆弧半径,一般设计中规定,圆角过渡圆弧半径不小于0.05d(d是轴的直径)。     

几种轴肩过渡曲线优化形状的比较研究

将参数化优化技术与有限元分析技术相结合,以降低应力集中为目标,对轴肩过渡曲线的优化设计进行了分析,采用了参数方程的方法来描述轴肩过渡曲线,对几种不同形式的参数方程描述的轴肩过渡曲线进行了仿真分析,结合已有圆弧蜕变曲线的优化结果和上述曲线的分析结果在优化效率、加工难易程度和实用性方面进行了综合比较。结果表明,用圆弧蜕变曲线和超椭圆曲线是目前描述轴肩过渡曲线较好的方式,且对比结果对轴肩过渡曲线设计方法的合理选择提供了有益的参考。     

扭转条件下阶梯轴退刀槽结构的 有限元分析

退刀槽结构易引起轴类零件产生应力集中。首先建立了阶梯轴退刀槽的有限元分析模型,并分别对纯矩形、带圆弧的矩形和1/4椭圆圆弧的退刀槽在扭矩条件下进行了分析,在满足工艺需求的前提下,对于纯矩形退刀槽应优先考虑增大其宽度,对于1/4椭圆圆弧过渡的退刀槽,其椭圆长短轴之比应控制在1.5倍;同时通过对带圆弧矩形退刀槽参数的正交化试验,确立了降低其应力集中系数因素的主次关系为退刀槽宽度、退刀槽深度和其圆弧半径,所得结果可为退刀槽的设计与制造提供指导。     

阶梯轴轴肩过渡曲线形状优化的实验分析

利用实验应力分析的电测手段，在扭转和弯曲工作条件下，对阶梯轴轴肩过渡曲线形状优化前后的应力集中变化进行了实验分析，获得了最佳的应力集中系数，验证了理论结果。     

基于ANSYS的阶梯轴应力集中研究

针对阶梯轴的应力集中现象,通过理论计算和ANSYS有限元建模,分析了阶梯轴直径、过渡圆角半径和轴段长度对应力集中因数的影响,明确阶梯轴直径和过渡圆角半径起主要作用。通过数据分析,拟合得到拉伸载荷、弯曲载荷和扭转载荷单独作用下的应力集中因数与阶梯轴直径、过渡圆角半径表达式,为实际工程应用中阶梯轴的设计提供理论依据。     

风电齿轮箱行星架多圆弧结构的优化设计研究

针对风电齿轮箱行星架阶梯轴处的应力集中现象,采用过渡多圆弧的改进措施.基于多圆弧曲线的通用几何关系,联合MATLAB和HyperWorks对多圆弧结构进行参数化建模.以多圆弧结构质量最小为优化目标,应力符合强度要求为约束条件建立优化问题,结合代理模型和粒子群算法对多圆弧结构进行优化设计,优化后的应力降低了9.8％,满足疲劳强度要求,优化了时间成本.     

受拉弯扭阶梯轴应力集中系数的有限元分析

为减轻阶梯轴过渡圆角处的应力集中现象,采用有限元方法将阶梯轴离散成实体单元,使用多点约束方法实现集中力和集中力矩的施加。首先进行影响因素分析,然后研究圆角半径与阶梯轴小端直径的比值对应力集中的影响。结果表明:在轴力、弯矩和扭矩作用下,阶梯轴过渡圆角处的应力集中系数、最大应力的作用位置与光弹性实验的结果吻合程度很高。     

阶梯轴轴肩根部应力集中的电阻应变测定法

阶梯轴的疲劳断裂往往在轴肩根部发生。本文论述如何以电阻应变测量法,测定阶梯轴轴肩根部应力集中区域最大应力点的动态应力。     

断路器轴销断裂机理分析

某断路器的操作过程中发生40Cr轴断裂,从断口分析、化学成分分析、硬度检测、金相分析等对轴断裂的原因进行分析。结果表明:轴针端部盲孔过渡弧曲率半径偏小,加工粗糙程度大而造成的应力集中,是销轴发生断裂失效的重要的外部因素;同时轴针端盲孔的过渡圆弧性能偏低,工作中造成应力集中,并萌生疲劳裂纹源,裂纹不断扩展,最终导致了低周疲劳断裂。     

采用抛物线型过渡降低台肩上应力集中的一种推广应用

根据轴类零件不同直径之间的过渡台肩由圆弧过渡改为抛物线型过渡可以进一步降低应力集中的基本原理,通过对比实验研究,认为可以推广到筒体与平板之间的过渡台肩上。据此,对某轮毂进行了对比计算和实物测试,结果表明,采用抛物线型过渡可以取得比较满意的效果,具有一定的推广应用价值。     

车轴外圆弧装置

为消除轴类零件的应力集中,一般在轴阶梯处设置外圆弧R。对于尺寸较小的零件,R较小,均可手工简单加工。但对于尺寸很大的零件,如果阶梯大,就得设置较大的圆弧R。如图1所示的转子轴,其圆弧R车削时如不用工装,用手动加工极为困难。为此我们设计了车轴外圆弧装置,如图2所示。 1.结构特点 该装置主要由手轮、蜗杆传动、传动轴、圆锥齿轮传动、夹具体和刀架等组成。夹具体的尺寸,设计成能装夹于车床刀架上,能用支紧螺钉夹紧。该装置使用时应调整刀尖中心高与车床回转中心一致,并根据加工     

重载万向联轴器十字轴强度分析及结构优化

运用CATIA对重载十字轴式万向联轴器进行几何建模,利用ANSYS Workbench对十字轴进行了应力分析、变形分析,并对十字轴进行结构强度计算,分析得到危险截面的Equivalent Von-Mises Stress与理论计算值基本相符。应力分析得到十字轴应力集中出现在两个相邻轴颈间的过渡圆角处,与十字轴实际应用时发生断裂的部位一致。对轴根过渡曲线进行结构设计,优化后结果表明十字轴轴根采用双曲率型线过渡曲线结构比采用单曲率大圆弧过渡曲线时,十字轴最大等效应力和总变形量都有所降低。     

扭力轴疲劳强度有限元分析与试验研究

采用有限元分析方法对扭力轴强度进行理论分析,对扭力轴轴颈与花键间过渡圆弧处齿根在外载荷作用下的应力分布和应力值进行分析,发现其薄弱环节是过渡圆弧花键齿根;对不同的过渡圆弧半径进行分析,得到了优化的圆弧半径R,并通过试验得到验证。     

带锥面阶梯轴类零件加工工艺分析

带锥面阶梯轴类零件是轴类零件的一种,分析该零件的加工工艺对于实际的加工具有非常重要的意义。文中对某带锥面阶梯轴零件的加工工艺进行分析,并在此基础上对数控车床加工工艺进行了分析。     

非圆二次曲线轮廓的数控车宏程序编程与加工

很多零件的轮廓上有椭圆、双曲线、抛物线等非圆弧二次曲线,而数控编程中没有相应的指令,需要采用拟合法与参数或宏指令进行编程。本文就以FANUC 0i—MATE系统的数控车床对非圆弧曲线的编程与加工进行分析。     

含端面圆弧凹槽的轴类零件数控车削研究

以一个含端面圆弧槽的轴类零件为例,探讨了该类零件的数控工艺分析以及利用仿形复合固定循环G73指令编制端面圆弧槽加工程序的方法,具有较好的参考价值。     

车削圆弧工具

磨机筒体两端的进出料中空轴是磨机上的关键零件之一。当磨机进入工作状态后 ,筒体两端的进出料中空轴要承受高温、磨擦以及重力等各种力矩的作用 ,所以 ,对中轴的设计及加工都有一定的要求 :1、轴根处要避免出现应力集中现象。 2、轴根处要杜绝砂眼、气孔、裂纹等铸造缺陷。为了防止上述现象发生 ,中空轴的轴根处一般都采用了一段光滑的过渡圆弧 ,并要求在加工过程中进行探伤检测 ,这样 ,进出料中空轴上的过渡圆弧就成为机械加工中的重点和难点。图 1为我厂生产的2 .4× 13米水泥磨上的出料中空轴示意图。其轴根处的过渡圆弧半径为Ｒ12 0…