非对称载荷下驱动轴强度与刚度的匹配与优化

来源：上海理工大学学报杂志2018年第5期北京时间：

作者：王佳羽

单位：上海理工大学 机械工程学院, 上海 200093,上海理工大学 机械工程学院, 上海 200093;上海理工大学 机械工业汽车底盘机械零部件强度与可靠性评价重点实验室, 上海 200093,上海理工大学 机械工程学院, 上海 200093;上海理工大学 机械工业汽车底盘机械零部件强度与可靠性评价重点实验室, 上海 200093,上海理工大学 机械工程学院, 上海 200093;上海理工大学 机械工业汽车底盘机械零部件强度与可靠性评价重点实验室, 上海 200093

摘要：为了解决某重载车辆的驱动轴容易发生早期失效的问题，提出了一种在非对称载荷作用下实现结构强度与刚度合理匹配的分段优化设计方法。通过分析非对称承载驱动轴的刚度对载荷分布的影响，建立了以结构强度和疲劳寿命为约束、驱动轴花键的应变相等为目标的驱动轴结构设计优化模型。优化设计结果表明，危险部位右侧花键齿根应力降低了90.3 MPa，驱动轴两侧扭矩分配更合理，且使用寿命提高了72.2%。

关键词：疲劳失效;驱动轴;非对称承载;强度刚度匹配

基金资助：国家自然科学基金资助项目（51375313）；上海市科委基础重点项目（13JC1408500）