MeshFree|轮边驱动轴仿真
本文选取轮边驱动轴总成静扭强度分析与轮边驱动轴总成子零件静扭强度分析。为了验证项目设计的合理性，我们根据要求对模型进行非线性静力分析，该项目静态扭转强度要求为屈服扭矩大于等于7900Nm，因此分析时给球笼万向节加载到7900Nm 扭矩，判断分析结果是否达到材料屈服极限。通过对模型的分析，我们选择性查看VON Mises 应力结果，若Mises 应力超过材料的屈服极限说明不满足静扭转强度要求，设计不合格；若Mises 应力低于屈服极限说明满足静扭强度要求。
材料属性
为了得到更为精确的计算结果，我们需要设置较为准确的材料力学参数，通过查询：合金结构钢牌号及力学性能（GB/T 3077-1999）、高碳铬轴承钢（GB/T 18254-2016）本项目所涉及到的材料的力学参数。
对接触应力的计算：
我们通过查询：GB/T 3480.5-2008中关于直齿齿轮和斜齿齿轮承载能力计算的第5 部分：材料强度和质量，得到许用接触应力的计算公式。
因项目原因，此处数据忽略
仿真分析过程
1.模型导入并设置材料属性
导入模型后，首先可以删除非必要零件，提高计算效率。通过MeshFree里的材料数据库，分别对模型中球笼万向节的固定外套、滑移端外套、固定端内套、固定端保持架、滑移端保持架、滑移端内套、中间轴、钢球等材质赋予其材料属性弹性模量、泊松比、屈服极限，设置完成后可显示对应部件颜色。
扭矩施加位置图
3.运行分析及结果查看
水平静扭分析结果
屈服失效情况
由屈服强度校核情况可知，当给传动轴施加7900Nm 无法满足水平7900Nm静扭要求，具体表现在：
①滑移端外套、固定端外套滚道与钢球接触处发生屈服失效
②滑移端内套、固定端内套滚道与钢球接触处，以及内圈花键连接处均发生屈服失效
③钢球接触处发生屈服失效
④中间轴的花键连接处，以及中间轴光轴部分发生屈服失效；固定端保持架内径较小边缘处与钢球接触处发生屈服失效；仅有滑移端保持架与法兰盘接近屈服极限，没有发生屈服失效
综上，该尺寸的传动轴大部分零件强度不足，中间轴以及花键尺寸过小无法承受7900Nm扭矩
由表面挤压/接触失效情况分析可知，该传动轴滑移端外套与钢球接触处、固定端外套与钢球接触处以及花键连接处的挤压应力不满足要求，滑移端保持架与钢球接触处、滑移端内套与钢球接触处、固定端保持架与钢球接触处以及固定端内套与钢球接触处的挤压应力满足要求。
通过水平静扭分析，当给传动轴水平状态加载7900Nm 扭矩时，滑移端外套、滑移端钢球、滑移端内套、中间轴、固定端外套、固定端保持架、固定端钢球、固定端内套均发生屈服失效；滑移端外套和固定端外套与钢球接触处、花键接触处发生挤压失效。
参考文献
[1] GB/T 3077-1999, 合金结构钢牌号及力学性能[S].
[2] GB/T 18254-2016, 高碳铬轴承钢[S].
