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《武汉理工大学》 2010年
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W6Mo5Cr4V2钢传动轴强度与疲劳寿命分析

程远存  
【摘要】: 传动轴作为机械结构的关键零件之一,其强度、疲劳寿命和可靠性等指标对整个机械结构的工作性能和安全性能起着至关重要的作用。正确的预测和分析传动轴的疲劳寿命及其可靠性对于设备维修、预防事故发生具有重大的意义。 某重型汽车传动轴承载能力要求高,一般中碳优质结构钢不能满足要求,故考虑由W6Mo5Cr4V2钢制造。此传动轴主要承受一定的弯曲和高的扭转荷载,轴上应力为多轴应力状态。为了保证其工作的可靠性,本文就多轴疲劳理论下的传动轴强度和寿命进行分析。 利用ANSYS软件建立了弯扭荷载作用下传动轴的有限元模型,并对其进行弹塑性有限元分析。获得不同部位的应力、应变分布规律,得到传动轴危险部位的应力、应变结果。运用局部应力应变法对传动轴弯扭荷载作用下的疲劳寿命进行预测,得到了传动轴的单轴疲劳循环寿命。 详细介绍了临界平面法的基本原理,确定了传动轴的临界平面。建立了传动轴多轴疲劳寿命预测模型,并结合临界平面上的损失参量和多轴疲劳参数对传动轴的多轴疲劳寿命进行预测。为保证传动轴的疲劳可靠性,又建立了传动轴的多轴疲劳可靠性模型,得到了不同可靠度的传动轴多轴疲劳寿命。 W6Mo5Cr4V2钢是一种高强度钢,疲劳裂纹萌生寿命占其总寿命的绝大部分。本文以传动轴多轴疲劳寿命预测方法为模型,分析了W6Mo5Cr4V2钢材料性能参数对传动轴疲劳裂纹萌生寿命影响的敏感性。结果表明:疲劳裂纹萌生寿命对波松比不敏感,对弹性模量比较敏感,对屈服强度和抗拉强度最敏感,这一分析结果与疲劳试验统计数据相吻合;提高传动轴的抗疲劳性能,应该首先从提高材料的屈服强度入手。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:U463.216.2

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【引证文献】
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【参考文献】
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