变截面变壁厚旋锻轴轻量化设计方法

摘要

本发明提供了一种变截面变壁厚旋锻轴轻量化设计方法，其特征在于：包括以下步骤：1.获得材料的扭转静强度、扭转疲劳强度、扭转载荷—寿命曲线和材料的低载强化特性；2.把旋锻轴分为固定节段、移动节段和中间段；3.根据等速万向传动轴总成性能和尺寸要求，确定各段的外形尺寸，实现变截面设计；4.旋锻轴的内径尺寸需要同时满足扭转静强度、扭转疲劳强度和旋锻加工工艺的特性要求，由此确定变截面和变壁厚空心旋锻轴各段的内径尺寸，实现变壁厚设计。根据本发明所提供的设计方法，能够设计满足功能、强度和加工要求的变截面变壁厚轻量化旋锻轴，材料利用率高，对参照本设计方法进行变截面变壁厚旋锻轴加工具有精确的指导价值。

主权项

一种变截面变壁厚旋锻轴轻量化设计方法，其特征在于：与材料强度性能、等速万向传动轴总成性能和尺寸指标、综合考虑材料强度变化特性、抗疲劳设计方法以及旋锻加工工艺特性设计出变截面变壁厚的空心旋锻轴，包括以下步骤：步骤一：通过材料强度试验或设计手册，获得所述材料强度性能，所述材料强度性能包括扭转静强度、扭转疲劳强度、扭转载荷—寿命曲线；步骤二：把变截面变壁厚旋锻轴分为固定节段、移动节段和中间段其中，所述固定节段和所述移动节段又分别分为花键段，转角约束段和护套段，所述花键段和万向节内套花键配合，所述转角约束段与万向节极限转角相关，所述护套段与万向节防尘套安装相关；步骤三：根据所述等速万向传动轴总成性能和尺寸要求，确定所述固定节段、所述移动节段和所述中间段的外形尺寸，实现变截面设计；步骤四：所述变截面变壁厚旋锻轴的内径尺寸需要同时满足所述扭转静强度、所述扭转疲劳强度和所述旋锻加工工艺的特性要求，由此确定变截面和变壁厚空心旋锻轴各段的内径尺寸，实现变壁厚设计。