采用有限元分析软件ANSYS探究材料性能、工作角度等因素对机械传动轴的影响,采用结构钢、铝合金、聚乙烯、钛、碳纤维等5种不同材料,对外径为1.5 in的金属和复合材料机械传动轴进行分析。分析发现传动轴的工作角为15°时寿命最长,而碳纤维复合材料的抗应力和安全系数最高,屈服抗拉强度约为6 GPa,安全系数为15。钛的安全系数与碳纤维相同,但钛的抗拉屈服强度远远低于复合材料的抗拉屈服强度。经分析对比得出,由碳纤维制成的角度为15°的机械传动轴为最佳的传动轴设计。
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