摘要

针对某矿用机械电机转轴断裂的问题,通过对电机转轴的外观分析和实物取样失效分析,得知电机转轴断裂属于扭转疲劳断裂。进一步对电机转轴进行了有限元仿真分析,得出在极限扭矩工况下电机转轴花键过渡圆弧处最大Von Mises应力为769.5 MPa;参考FKM标准对电机转轴进行了强度评估,电机转轴轴颈过渡圆弧处的材料利用率为1.19,超过允许值1,导致轴颈处疲劳强度不能满足要求。据此,提出了4种结构优化方案,通过综合比较最终确定将花键过渡圆弧处倒角改为5 mm,轴颈表面粗糙度控制在Ra3.2的优化方案最优。