摩擦焊半軸的機(jī)械性能及工藝優(yōu)化研究.pdf

1、半軸是車橋的重要組成部分，它的主要作用是連接差速器與輪轂，將差速器的動(dòng)力傳遞給驅(qū)動(dòng)輪。半軸受力情況較復(fù)雜，除了承受發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞的扭矩外，還要承受車輪傳來的力所引起的彎矩作用。采用摩擦焊接工藝制造的摩擦焊半軸具有降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)率以及節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢。研究這種半軸能否滿足實(shí)際工作要求并且為提高半軸性能對熱處理工藝進(jìn)行優(yōu)化具有重要意義。本文通過理論計(jì)算、有限元分析以及試驗(yàn)等方法對摩擦焊半軸進(jìn)行了研究，具體工作如下:
　　根據(jù)本文所研

2、究半軸應(yīng)用的車型的整車參數(shù)，計(jì)算半軸的試驗(yàn)計(jì)算扭矩，為后文的有限元分析以及試驗(yàn)研究提供數(shù)據(jù)支持。對半軸進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)計(jì)算，根據(jù)汽車不同的受力情況驗(yàn)證半軸能否滿足設(shè)計(jì)要求。對半軸常見的幾種失效形式和失效原因進(jìn)行研究，得到半軸最容易在花鍵處發(fā)生斷裂失效的結(jié)論，并且后期熱處理工藝可以提高半軸的整體壽命。
　　根據(jù)試驗(yàn)計(jì)算扭矩，對摩擦焊半軸進(jìn)行臺架試驗(yàn)（包括靜扭強(qiáng)度試驗(yàn)和扭矩疲勞試驗(yàn)），通過試驗(yàn)研究半軸的靜扭強(qiáng)度和疲勞壽命，對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行詳

3、細(xì)處理。利用專業(yè)的有限元分析軟件對半軸進(jìn)行前處理、分析計(jì)算以及后處理等有限元分析，得到關(guān)于半軸靜扭強(qiáng)度、疲勞壽命的理論分析結(jié)果。對比分析理論結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果，從這兩種結(jié)果都能得到半軸最容易發(fā)生失效的部位在花鍵根部，半軸的疲勞壽命同屬一個(gè)數(shù)量級，滿足設(shè)計(jì)要求。
　　為提高半軸的工作性能，對熱處理工藝進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)試驗(yàn)，主要考慮半軸原材料、淬火液濃度、感應(yīng)線圈移動(dòng)速度這三種因素對半軸的影響。首先進(jìn)行部分對比試驗(yàn)，研究各因素對結(jié)果的影響趨