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1. 研究目的与意义

轴是穿在轴承中间或车轮中间或齿轮中间的圆柱形物件，但也有少部分是方型的。

轴是支承转动零件并与之一起回转以传递运动、扭矩或弯矩的机械零件。

一般为金属圆杆状，各段可以有不同的直径。

2. 国内外研究现状分析

关于轴的有限元分析，其研究分支非常多而且复杂，国内外已有很多专家学者进行了研究：宝鸡文理学院的韩玉强对绞车滚筒轴进行分析，利用有限元分析软件ansys10.0对jc-40绞车滚筒轴进行建模,并对轴上附件的质量和受力进行简化和静力学分析，表明该分析结果具有实际应用价值,可为大型传动滚筒轴的设计优化提供理论依据。

湖北新治钢的李卫平、黄丽梅对起重机高速齿轮轴进行疲劳分析，运用cosmosworks软件对起重机高速齿轮轴进行有限元和疲劳分析计算,得到齿轮轴应力应变的分布情况和疲劳寿命,为起重机的可靠性设计提供理论数据。

西安科技大学的唐伟、薛河、方秀荣、赵凌燕对托辊轴进行有限元分析和结构优化，利用abaqus有限元软件，对其工作载荷下的力学性能进行了分析，找到了托辊轴的应力应变分布规律，结果显示有参优化最大应力降低了22.9%,无参优化最大应力降低了36%。

3. 研究的基本内容与计划

课题利用solidworks simulation对光轴与阶梯轴进行有限元分析，得到在弯矩、扭矩和弯扭合成作用下数值模拟的应力和应变值，并与强度理论计算所得的解析值进行对比。

在此基础上，研究轴肩、圆角、键槽和载荷位置及分布等因素对轴强度的影响。

有限元分析之前在solidworks中进行三维建模。

4. 研究创新点

无