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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。
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