汽车水泵轴承转轴的强度校核方法.pptxVIP

汽车水泵轴承转轴的强度校核方法汇报人：2024-01-30

contents目录强度校核概述材料力学基础知识转轴受力分析与计算有限元法在强度校核中应用实验验证与对比分析强度校核方法优化建议结论与展望

强度校核概述01

通过强度校核，可以评估转轴在承受载荷时的安全性，避免发生断裂或塑性变形等失效情况。确保转轴安全可靠根据强度校核结果，可以对转轴的结构、材料、制造工艺等进行优化，提高其承载能力和使用寿命。指导设计优化通过及时发现并处理转轴的强度问题，可以避免或减少维修次数和成本，提高汽车水泵轴承的整体性能。降低维修成本强度校核目的与意义

基于静力学平衡方程，计算转轴在静载荷作用下的应力和变形。静力学原理材料力学原理有限元分析原理应用材料力学理论，分析转轴在承受载荷时的应力分布、变形情况以及材料的力学性能。采用有限元方法，对转轴进行离散化处理，建立数值模型并求解，得到更加精确的应力和变形结果。030201强度校核基本原理

汽车水泵轴承转轴特点承载能力强汽车水泵轴承转轴需要承受较大的径向和轴向载荷，因此要求具有较高的承载能力。转速高汽车发动机运转时，水泵轴承转轴的转速较高，需要保证其高速运转的稳定性和可靠性。工作环境恶劣汽车水泵轴承转轴工作环境温度较高，且可能受到冷却水的腐蚀和冲击，因此需要具备良好的耐腐蚀性和抗冲击性能。

材料力学基础知识02

物体内部单位面积上所受的力，表示物体抵抗外部作用的能力。应力物体在外部作用下产生的形变程度，表示物体形状的改变。应变应力与应变之间存在一定的比例关系，即胡克定律。应力与应变关系应力与应变概念

弹性力学基本假设弹性力学平衡方程弹性力学几何方程弹性力学物理方程弹性力学基本原体在外部作用下发生形变，撤去外力后能够恢复原状，且不产生残余变形。表示物体在外部作用下处于平衡状态的数学表达式。描述物体形变与位移之间关系的数学表达式。描述物体应力与应变之间关系的数学表达式，即本构关系。

材料力学性能参数表示材料抵抗弹性变形的能力，是材料力学中的重要参数。表示材料在单向受拉或受压时，横向正应变与轴向正应变的比值。表示材料在拉伸过程中所能承受的最大应力。表示材料在拉伸过程中开始产生明显塑性变形的应力值。弹性模量泊松比抗拉强度屈服强度

转轴受力分析与计算03

弯曲力扭矩轴向力复合载荷转轴受力类型及特点由于轴承和密封件等部件的装配误差、轴的变形以及外部载荷等因素，转轴会承受弯曲力。由于水泵工作时产生的轴向水推力，转轴会承受一定的轴向力。发动机输出扭矩通过水泵轴承转轴传递到水泵叶轮上，使叶轮旋转。在实际工作中，转轴往往同时承受弯曲力、扭矩和轴向力的复合载荷。

弯矩产生的正应力弯矩在转轴上产生的正应力与弯矩大小、转轴截面尺寸和形状以及转轴材料的弹性模量有关。扭矩产生的剪应力根据材料力学原理，扭矩在转轴上产生的剪应力与扭矩大小、转轴截面尺寸和形状有关。应力叠加原理当转轴同时承受扭矩和弯矩时，应根据应力叠加原理计算总应力。扭矩和弯矩作用下应力计算

疲劳载荷特点疲劳载荷是指转轴在循环应力作用下产生的损伤累积过程，其特点是应力幅值较小，但循环次数较高。疲劳强度校核方法根据转轴材料的疲劳极限和应力集中系数等参数，采用适当的疲劳强度校核方法对转轴进行疲劳强度校核。常用的疲劳强度校核方法有名义应力法、局部应力应变法等。疲劳载荷对转轴影响分析

有限元法在强度校核中应用04

有限元法是一种数值分析方法，通过将连续体离散化为有限个单元，对每个单元进行力学分析，再将各个单元的结果组合起来得到整体结构的力学特性。有限元法基于结构力学、弹性力学等理论，通过求解线性或非线性方程组，得到结构的位移、应力、应变等参数。有限元法适用于各种复杂形状和边界条件的结构分析，具有高精度、高效率等优点。有限元法基本原理介绍

010204建立转轴有限元模型步骤确定转轴的几何形状、材料属性和边界条件等基本信息。选择合适的单元类型和网格划分方式，对转轴进行离散化处理。施加约束和载荷，模拟转轴在实际工作过程中的受力情况。进行求解计算，得到转轴的位移、应力、应变等结果。03

01对比不同工况下的仿真结果，分析转轴在不同载荷和转速下的力学特性。根据仿真结果对转轴的强度进行评估，判断其是否满足设计要求。针对仿真中发现的问题，提出优化建议和改进措施，为转轴的设计和改进提供参考。对仿真结果进行可视化展示，直观地了解转轴的应力分布、变形情况等。020304仿真结果分析与讨论

实验验证与对比分析05

123根据汽车水泵轴承转轴的实际工作条件，设计合理的实验方案，包括加载方式、转速、温度等参数的设置。设计实验方案按照实验方案要求，搭建汽车水泵轴承转轴的实验台架，确保实验过程的稳定性和可靠性。搭建实验台架在实验台架上对汽车水泵轴承转轴进行加载实验，记录实验过程中