汽车半轴断裂原因分析及对策研究
汽车半轴断裂原因分析及对策研究解析
汽车半轴断裂原因分析及对策研究摘要在当今社会，汽车已经走入了寻常百姓的家里，可以说汽车已经成为了我们生活中的一个重要部分。
而半轴是汽车传动系统的一个重要组成部分，它是差速器与驱动轮之间传递扭矩的实心轴，其内端一般通过花键与半轴齿轮连接，外端与轮毂连接。
根据其支承型式不同，可分为全浮式半轴和半浮式半轴。
汽车半轴在使用过程中常出现弯曲、扭曲和断裂以及花键齿磨损或扭斜等敌障。
我们课题将对半轴所出现的断裂问题进行分析，并对其提出相应的对策。
首先是对半轴材料以及处理工艺上进行分析，找出其对于半轴断裂的影响，并提出解决方案；其次是对半轴结构上的受力分析，运用ANSYS有限元分析软件，对半轴模型施加不同作用力，通过分析其位移云图，节点等效应力图，位移矢量图等，分析半轴受力与变形情况，对此在半轴结构上提出相应的解决对策。
最终，我们通过分析研究，发现对于半轴材料及处理工艺上，往往是在材料选取上以及热处理工艺上出现不达标等问题造成的。
而你对于半轴结构的受力分析，我们通过对软件结构进行分析，最终得出半轴两端部以及花键，变直径等应力集处，最容易产生断裂现象，所以在半轴的设计与制造时，应当尽量避免这些不利因素。
关键词汽车半轴全浮式半浮式 ANSYS软件受力分析引言汽车自19世纪末诞生至今100余年期间,汽车工业从无到有,以惊人的速度发展,写下了人类近代文明的重要篇章。
汽车是数量最多、最普及、活动范围最广泛、运输量最大的现代化交通工具。
而汽车半轴是汽车的一个重要部件，它是差速器与驱动轮之间传递转矩的实心轴，其内端一般通过花键与半轴齿轮连接，外端以凸缘与轮毂连接。
汽车半轴的结构形式取决于驱动车轮的结构，根据半轴的受力情况，半轴分为全浮式半轴和半浮式半轴。
由此可见汽车半轴是汽车正常行驶的一个重要的部件，半轴性能的好坏对于汽车的安全行驶起着重要的因素。
我们的课题将对汽车半轴常出现的断裂问题进行分析，通过查找资料并运用ANSYS有限元分析软件，找到半轴断裂原因并提出相应的解决方案。
车辆断轴解决方案
车辆断轴解决方案车辆是现代社会的必需品，而车辆的安全性也是大家普遍关注的问题。
在行驶中，有时会发生车辆断轴的情况，给行车带来极大的危害和后果。
为了更好地保护我们的生命财产安全，我们需要了解并掌握车辆断轴的解决方案。
什么是车辆断轴？车辆断轴，指车辆在行驶中因车轴坏掉或分离，导致车轮与车身断开的现象。
当发生断轴时，驾驶员失去了对车辆的控制，车辆无法正常行驶，容易发生交通事故。
车辆断轴的原因车辆断轴的原因很多，主要包括以下几点：1. 自然老化车辆经过长时间使用，车轴可能因为自然老化而出现开裂等情况，从而导致断裂。
2. 质量问题低质量的车轴可能因为生产不合格或材料瑕疵等原因，导致车轴强度不够，难以承受车辆行驶时产生的压力，从而出现断裂的情况。
3. 过度使用车辆在过度使用或超载情况下，车轴容易由于承受不了过大的压力而发生断裂。
4. 非常规操作在驾驶过程中，非常规操作也会导致车辆轴杆的断裂，如强烈减速或紧急制动等操作。
车辆断轴解决方案车辆断轴所带来的危害与后果非常严重，为了尽可能地减少事故的发生概率，我们需要掌握下面的断轴解决方案：1. 定期检查车轴定期检查车轴是防止车辆断轴的一个重要手段。
检查车轴主要包括检查车轴有没有磨损、是否有裂纹、车轴杆和轴承的接触是否牢固等等。
检查过程还需要注意是否有污染、划伤、锈蚀等情况，如果发现问题及时更换或修理。
2. 使用正规品牌的车轴选择正规品牌的车轴，是避免发生车辆断轴的关键。
正规品牌的车轴更加符合生产标准，质量更过硬，从而保证车轴的强度和耐用度。
3. 注意车轴的负荷和运输条件在使用车辆的过程中，要注意车轴的负荷和运输条件，避免承受不了过重压力，尤其是在载重时需注意超载情况。
4. 正常驾驶习惯在驾驶过程中要坚持正常的驾驶习惯，如避免急刹车、过弯、起步太猛等激烈操作，尤其是考虑到车辆在高速行驶中惯性产生的作用。
5. 结合科技手段市面上也有一些车辆安全科技手段，例如智能车轴监测系统，在车轴发生异常情况时会及时报警提醒，在保障驾驶员生命安全的同时，有效解决了车辆的断轴问题。
40Cr钢汽车半轴断轴原因分析
40Cr钢汽车半轴断轴原因分析2、河北省半钢水冶炼高洁净高品质特殊钢重点实验室承德067000摘要某半轴厂生产的半轴在装车后发生早期断裂事故，取断裂半轴分析断裂原因：采用化学成分分析、硬度测试、显微组织分析以及扫描电镜断口微观分析等技术，分析了该半轴断裂的主要原因。
结果表明：材料中存在夹杂物导致半轴应力集中，在夹杂物处产生裂纹源；热处理效果较差，加大半轴裂纹扩展速率，导致装车半轴提早断裂。
关键词:半轴；夹杂物；断裂汽车半轴采用材料为40Cr钢，半轴装车后行驶约1.4万公里后发生断裂，半轴生产工艺：下料-中频感应加热（1150℃）-楔横轧-摆碾法兰盘-调质（淬火840℃,12分钟；高温回火，600℃,2小时）-机加工-杆部中频感应淬火-低温回火-磁粉探伤-成品。
为分析半轴发生断裂原因，取断裂半轴试样进行以下检验分析。
1、理化检验1.1宏观形貌由断轴宏观形貌可看出，半轴断裂位置为轴部位置，由于轴断裂后主轴继续旋转，边缘有部分断裂特征被摩擦消除，断口有明显的裂纹源以及贝纹线痕迹,断口以裂纹源为发起点，向四周扩展，见图1。
图1 断裂半轴宏观形貌1.2化学成分检验在断轴上切取试样进行化学成分检验,根据检验结果,断轴化学成分满足标准GB/T3077-2015中对合金结构钢成分要求,判定化学成分合格，检验结果见表1。
表1 化学成分(质量分数) (%)1.3材料金相检验在半轴断裂硬化层过渡区域进行显微组织检验，将试样抛光后用4%硝酸酒精溶液腐蚀后进行观察，可见硬化层区域内组织为贝氏体+索氏体+网状铁素体，见图2，从组织形貌看，此半轴热处理效果欠佳。
1.4断口检验为了更好分析半轴断裂原因，用扫描电镜半轴裂纹源处进行扫描分析，可见裂纹源处存在一处夹杂物，夹杂物形貌见图3，对夹杂物进行能谱分析，夹杂物成分主要包含O、Ca、C、Al、Na、Mg、Si、S和Fe元素，主要为氧化钙和氧化铝类夹杂物，按照GB/T10561-2005中A法评定，此夹杂物为超尺寸夹杂物，各元素含量见表2。
汽车半轴断裂失效分析
图2 1号和2号花键齿的宏观断口图1 断裂的半轴图3 3号花键齿的宏观断口键在制造工艺过程中存在先期裂纹的可能。
图4 花键齿的微观形貌特征图5 花键裂纹源区能谱分析1.4 花键齿金相分析垂直于轴向切取1号、2号和3号花键进行金相分析。
其中1号花键齿齿腰也有裂纹，且裂纹已经快扩展到齿根，齿底也可见明显的裂纹。
齿根裂纹起始区未见任何宏观夹杂，也未见脱碳、非马氏体组织，以及异常的R角过渡等问题。
2号花键齿和3号花键齿断裂的位置相似。
2号和3号花键齿都从节圆处起始，裂纹起始区均未见任何宏观夹杂、脱碳和非马氏体组织等缺陷，齿根也都未发现显微裂纹。
按照标准GB/T 10561—2005《钢中非金属夹杂物含量的测定 标准评级图显微检验法》对整个齿面进行夹杂物评级，未见A、B、C类夹杂，D类夹杂约0.5级，花键齿部的夹杂无异常。
学术|制造研究ACADEMIC纹，其他花键齿底部均未发现裂纹，花键齿的表面未发现异常的夹杂、脱碳及非马氏组织等缺陷。
齿根唯一的缺陷是存在条痕，尽管齿底条痕会造成一定的应力集中，使疲劳裂纹优先从此处萌生。
但是从金相分析结果判断，条痕缺陷在各齿底部均存在，只有1号齿裂纹丛此处起源，而且1号齿的金相上，另外一条裂纹起源于条痕缺陷的下方。
所以综合判断，条状缺陷不是导致齿底开裂的主要原因。
而且可以排除齿根存在脱碳、夹杂及非马氏体组织等缺陷，从而造成花键断裂的可能[3]。
2 失效原因分析2.1 对花键断口分析对花键端口综合分析结果表明，1号花键的断裂为疲劳断裂。
疲劳起源于齿底条痕处，裂纹源微观形貌特征为沿晶，但是并没有发现氢脆、回火脆的特征，而且沿晶区也可看到疲劳形貌。
可以判断，疲劳裂纹起源于齿底表层，因为表面进行了感应淬火处理，淬火硬化层在复杂的应力条件下出现沿晶疲劳形貌是正常的。
花键的疲劳断裂和表面硬化层的热处理无关。
2.2 花键断裂源区能谱及金相分析通过对花键断裂源区能谱及金相分析，可以排除花键齿根存在脱碳、折叠、夹杂以及原始裂纹等其他缺陷的可能。
微型汽车后桥半轴力学分析及断裂分析
轴的头部商径很大，另一端花键处到 轴承安装处直径相对很小，如果采用整体 锻造在头部镦出巾１２４直径是很困难的成
本也较高。所以采用摩擦对焊的工艺对截 面选在弯曲力矩很小的地方。另外在图ｌ所 示的区域进行中频表面淬火，表面硬度 ＨＲＣ５０一６０心部硬度ＨＲＣ２５—３２，这样可以 提高疲劳强度。半轴材料采用４５号钢。
万方数据
科技创业家ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＣＡＬ Ｐ１０ＮＥＥＲｓ
１ ４９
有纵向力和侧向力作用，所以半轴只受垂 向弯矩：
垂向力Ｆ，，最大，纵向力Ｆ。，＝Ｏ，侧向力 Ｆ，，＝０：此时垂直力最大值Ｆ，：为：
Ｆ：２Ｌ＝Ｆ：２Ｒ＝Ｋ（Ｇ ２／２一ｇ。）＝８０７ｌ（Ｎ） 其中Ｋ为动载系数Ｋ＝１．８，
而魄ｒ＝足ב２￡×６＝２８２．４９（Ｎ’ｍ）
该半轴按照工艺规范生产并检验合格 后装车。在试车过程中发生断裂，对断裂件 的原材料成分进行了光谱分析，其结果符 合有关技术标准，为弄清楚该半轴早期断 裂的原因，本文对其硬度、显微组织、宏观 及微观端【Ｊ进行了研究。 ３．１试验方法
首先ｌ记录并分析断口宏观形貌，然后 用酒精等将端口表面清洗干净．用扫描电 子显微镜做断ｕ微观形貌分析，用光学显 微镜对半轴表层和心部显微组织进行研 究，｜一ｌ时测定了其硬度。
４结论 ４５＃汽车后桥半轴中存在较多的铁素
体是造成半轴疲劳断裂的原因。应该在生 产中找出造成调质淬火工艺温度不正确的 原因，并予以改正，使后桥半轴的调质组织 和硬度符合技术要求。
（ａ）纵向 （ａ）Ｌห้องสมุดไป่ตู้ｎｇｔｈｗｉｓｅ ｓｅｃｔｉｏｎ
（ｂ）纵向 （ｂ）Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ ｓｅｃｔｉｏｎ
某新型汽车半轴断裂失效分析
试验测试某新型汽车半轴断裂失效分析王帅丁鹏程琳(南京汽车集团有限公司汽车工程研究院）摘要：某新型汽车半轴进行台架验证试验中发生断裂，通过宏观分析、显微 组织、理化性能和断口形貌分析等方法对断裂原因进行分析。
结果表明，该半轴在中频感应泮火处理上存在不合理之处，导致半轴在表面出现微裂纹，并在工作应力的作用下疲劳扩展，最终产生疲劳断裂。
关键词：汽车半轴断裂失效分析1引言半轴是汽车后桥传递动力的主要零部件之一，发动机的扭矩经万向轴传至后桥的螺旋锥齿轮,然后经过半轴推动车轮转动。
半轴的作用是传递扭矩，在起动、刹车、换挡以及在崎岖道路上行驶时，还要承受弯曲和冲击。
因此,半轴需要有高的静扭强度、抗疲劳强度，以及足够的冲击韧性。
某新型汽车半轴在进行台架试验中发生断裂，断裂周期为15万次，远低于设计寿命。
通过对断裂半轴进行化学成分、显微组织、宏观微观断口 及力学性能分析，以期找到造成该半轴断裂的主 要原因，并提出合理的改进措施。
2半轴技术要求和试验条件半轴的结构简图见图1所示，材料选用400中碳合金钢，经锻造成形。
为提高材料的强韧性，半轴预先进行调制处理，处理后心部硬度为24-30HRC,法兰盘硬度不低于24HRC;调质后对 工件表面进行中频感应淬火处理，增加表面的强 度和压应力，增加工件的抗疲劳性能，杆部表面硬 度不低于52HRC。
根据Q(yT293《汽车半轴台架试验方法》进行台架验证试验。
实际工作情况：后桥额定输出 M=10500Nm，半轴计算扭矩M j=5250Nm。
设定试 验参数:试验最小扭矩:M min=0.1Mj=525Nm;试验 最大扭矩:Mmax=Mj+ M m in=5775Nm;扭转疲劳寿 命30万次。
3失效分析3.1 断裂位置半轴断裂失效发生在轴杆中部，见图2(a),该 部位为中频感应淬火区。
断轴外观断裂处未见明 显变形，基本位于半轴中部。
法兰盘杆部和花键杆 部外观完整，未见明显变形，半轴表面未见明显缺 陷〇(a)断裂位置 （b)断口图2宏观形貌图3断裂起始处的断裂形貌x203.2宏观形貌检查断口宏观如图2(b)所示，断口与轴线呈45° 螺旋面,性质为杆件扭转正断。
40Cr钢汽车半轴断裂原因分析
40Cr钢汽车半轴断裂原因分析李海明【摘要】针对某40 Cr钢汽车半轴在装配过程中发生断裂的问题，通过对半轴的化学成分、显微组织、力学性能、断口等方面进行分析，查找出了导致半轴断裂的原因。
结果表明：半轴热处理时淬火温度过高或保温时间过长，导致奥氏体晶粒粗大，冷却时在材料心部形成魏氏体组织，是导致半轴断裂的主要原因；另外淬火温度偏高导致杂质元素在晶界聚集，降低了晶界的结合强度，也促进了半轴的断裂。
因此，优化冶炼工艺制度、并严格遵守热处理制度是避免汽车半轴断裂的主要措施。
%Aiming at the problem of fracture of 40Cr steel automobile half-shafts during assembly,by analyzing the chemicalcompositions,microstructure,mechanical properties and fracture of the half-shaft,the fracture reasons were found out.The results show that the too high quenching temperature and too long holding time in the heat treatment process led to coarse austenite,and then widmanstatten structure was formed in the center of the half-shaft during cooling, which were the main reasons for the fracture.At the same time,higher quenching temperature led to the aggregation of impurity elements at the grain boundaries and reduced the grain boundary bonding strength,which also accelerated the fracture of the half-shaft.Therefore,optimizing of smelting process system and strictly complying with the heat treatment process system were main measures to avoid fracture of the automobile half-shafts.【期刊名称】《理化检验-物理分册》【年(卷),期】2016(052)008【总页数】5页(P589-593)【关键词】汽车半轴;断裂;魏氏体组织;热处理工艺;夹杂物【作者】李海明【作者单位】莱芜钢铁集团有限公司，莱芜 271104【正文语种】中文【中图分类】TG16140Cr钢是常用的中碳低合金高强度调质钢，其抗拉强度、屈服强度及淬透性等指标均优于45钢，应用非常广泛[1-2]。
汽车发动机曲轴断裂的原因、预防的措施研究
Internal Combustion Engine & Parts• 81 •汽车发动机曲轴断裂的原因、预防的措施研究路方(烟台工贸技师学院，烟台264003)摘要：汽车发动机曲轴断裂在生活中比较常见，影响发动机的使用寿命，增加了车主的经济负担。
本文将通过分析汽车发动机曲 轴断裂的原因，针对汽车发动机曲轴断裂的预防措施进行简单的讨论。
关键词：发动机;曲轴断裂;原因；预防0引言曲轴是汽车发动机的关键组成部分，在运转中受力情 况复杂，包括压缩、扭转、弯曲等多种形式的荷载，且曲轴 本身结构复杂，造价成本较高，受应力集中的影响较大，很容易出现曲轴断裂，影响使用寿命，增加安全隐患。
加强对 汽车发动机曲轴断裂的原因分析，进行重点检查和严格质 量控制，采取针对性的预防措施，是减少车主经济损失，确保驾驶员生命财产安全的关键。
1汽车发动机曲轴断裂的原因1.1缺乏制造质量保证曲轴发生断裂的根本原因就是质量问题，加工粗槌、材料质量不合格、设计缺陷等，都可能导致曲轴断裂。
只有 解决这些问题，才能从根本上控制曲轴质量，减少断裂的 发生，延长曲轴的使用寿命，保证交通安全。
1.2工作时曲轴断裂在发动机投入使用后，需要关注发动机内各缸工作的 平衡度以及活塞连杆组质量的偏差程度，在失去平衡时，质量偏差较大，曲轴受力不均匀出现断裂。
同时，在发动机 工作时，还应该保证主油道和润油路的通畅，防止主轴与 轴瓦之间出现干摩擦，磨损过度出现过深的裂纹和划痕引 起断裂。
此外，其他发动机工作事故，也可能引起发动机曲 轴断裂，例如活塞顶气门、捣缸、烧瓦、瓦盖断裂、抱轴等。
在操作时，操作不当也会引起曲轴断裂，应注意操作的规 范性和合理性，例如，一定要在活塞达到上止点时，才开始 供油，避免曲轴在长期的过大冲击负荷下，因为疲劳过度 产生断裂。
1.3装配不当引起断裂发动机曲轴的装配不当是引起曲轴断裂的一个重要 原因，例如，轴承装配时，间隙过大，会增加咋冲击载荷，在转动后出现甩动，引起曲轴受力过度断裂；主轴承中心线 不重合，在受交变应力的影响下，出现曲轴断裂。
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汽车半轴断裂原因分析及对策研究摘要在当今社会，汽车已经走入了寻常百姓的家里，可以说汽车已经成为了我们生活中的一个重要部分。
而半轴是汽车传动系统的一个重要组成部分，它是差速器与驱动轮之间传递扭矩的实心轴，其内端一般通过花键与半轴齿轮连接，外端与轮毂连接。
根据其支承型式不同，可分为全浮式半轴和半浮式半轴。
汽车半轴在使用过程中常出现弯曲、扭曲和断裂以及花键齿磨损或扭斜等敌障。
我们课题将对半轴所出现的断裂问题进行分析，并对其提出相应的对策。
首先是对半轴材料以及处理工艺上进行分析，找出其对于半轴断裂的影响，并提出解决方案；其次是对半轴结构上的受力分析，运用ANSYS有限元分析软件，对半轴模型施加不同作用力，通过分析其位移云图，节点等效应力图，位移矢量图等，分析半轴受力与变形情况，对此在半轴结构上提出相应的解决对策。
最终，我们通过分析研究，发现对于半轴材料及处理工艺上，往往是在材料选取上以及热处理工艺上出现不达标等问题造成的。
而你对于半轴结构的受力分析，我们通过对软件结构进行分析，最终得出半轴两端部以及花键，变直径等应力集处，最容易产生断裂现象，所以在半轴的设计与制造时，应当尽量避免这些不利因素。
关键词汽车半轴全浮式半浮式 ANSYS软件受力分析引言汽车自19世纪末诞生至今100余年期间,汽车工业从无到有,以惊人的速度发展,写下了人类近代文明的重要篇章。
汽车是数量最多、最普及、活动范围最广泛、运输量最大的现代化交通工具。
而汽车半轴是汽车的一个重要部件，它是差速器与驱动轮之间传递转矩的实心轴，其内端一般通过花键与半轴齿轮连接，外端以凸缘与轮毂连接。
汽车半轴的结构形式取决于驱动车轮的结构，根据半轴的受力情况，半轴分为全浮式半轴和半浮式半轴。
由此可见汽车半轴是汽车正常行驶的一个重要的部件，半轴性能的好坏对于汽车的安全行驶起着重要的因素。
我们的课题将对汽车半轴常出现的断裂问题进行分析，通过查找资料并运用ANSYS有限元分析软件，找到半轴断裂原因并提出相应的解决方案。
汽车半轴介绍汽车半轴是差速器与驱动轮之间传递转矩的实心轴，其内端一般通过花键1与半轴齿轮连接，外端以凸缘2与轮毂连接。
汽车半轴分类汽车半轴的结构形式取决于驱动车轮的结构，根据半轴的受力情况，半轴分为全浮式半轴和半浮式半轴。
全浮式半轴：这种支承形式的半轴除受扭矩外，不在承受任何反力以及弯矩。
这一类比较常用。
半浮式半轴：车轮所受x、y、z方向的各种反力都经过半轴传给桥壳，使半轴不仅要传递扭矩，而且要承受各种反力及其引起的各种弯矩。
这一类运用较少。
全浮式半轴半浮式半轴汽车半轴断裂原因分析及对策研究汽车半轴断裂类型汽车的半轴在长期的扭转疲劳和冲击力的作用下，容易出现弯曲、扭曲和断裂以及花键齿磨损或扭斜等敌障。
而对于半轴的断裂，则有以下几种形貌类型：（1）半轴发兰盘脱落或裂纹（2）半轴轴部平齐断裂（3）半轴轴部螺旋断裂（4）半轴轴部混合断裂及裂纹（5）半轴花键处断裂（6）半轴其他形貌断裂及裂纹半轴发兰盘脱落或裂纹半轴轴部平齐断裂半轴轴部螺旋断裂半轴轴部混合断裂及裂纹半轴花键处断裂汽车半轴断裂分析对与汽车半轴断裂原因的分析，我们总体上可分为两方面上的分析：半轴结构设计上的分析与半轴材料以及热处理工艺上的分析。
一、半轴材料以及热处理工艺上的分析：汽车半轴早期时由于选材不合理以及热处理上工艺上没有达到标准，导致汽车半轴常常出现断裂的问题。
所以我们首先对于半轴的选材上进行分析，找到其原因和解决方案。
半轴选材分析：1）材料有杂质；通过电子仪器对断面进行观察，断口表面处存在许多非金属杂质，如条状硫化物与球状氧化物等。
在汽车正常行驶时，半轴受到扭矩、弯矩、力等作用时，半轴中这些杂质会使得半轴各部分强度、刚度、弹性等性能不均匀，从而使得各部分受力不均，对于有杂质的地方容易成为疲劳源，从而在力的作用下使得疲劳源进行扩展，成为裂纹，最终使半轴断裂。
2）材料选取不正确早期时，汽车半轴的材料使用40MnB等中碳合金钢，经过人们实验分析发现这类材料的强度、硬度偏低，特别是淬火层深度较浅且，而且随着半径的不同，淬火层深度差异很大，所以容易导致半轴在受力时，那些性能差、淬火层浅的位置产生裂纹从而使得半轴断裂等问题。
材料热处理问题在对半轴断裂原因的分析时，我们发现热处理工艺对于材料的性能影响非常大。
同种材料受不同热处理工艺的影响，其强度、刚度、弹性、塑性以及材料的综合力学性能差异较大。
如果热处理工艺。
以40Cr为例，如果热处理工艺不达标，其强度、硬度等都会不符合性能要求，而且其综合性能差，淬火层浅，使得半轴在受力很容易在低于预定受力范围以及周期作用力次数时，半轴就发生断裂的问题。
材料加工工艺当在加工半轴时，因为加工设备精度变差，以及工人加工技术不达标时，很容易使得半轴的表面精度达不到预定的要求，而且很容易使其表面存在不平整，有小裂纹等问题，使得裂纹源的存在，从而使得半轴的使用时很快产生断裂的现象。
半轴结构上的分析；我们将运用ANSYS有限元分析软件对于半轴结构上的影响进行分析。
首先我们需要对半轴的一般结构进行了解，如；不同车型对半轴的类型使用不一样，而且半轴的受力情况也不一样。
之后我们将运用软件对其进行不同情况下的受力分析，先运用PRO/E软件将半轴模型建立出来，再将其导入到ANSYS有限元分析软件中，对其施加荷载，分析在在荷载的作用下，半轴模型的受力情况，变形情况等。
从而得出在受相同荷载的作用时，半轴结构上不同结构对半轴断裂的影响，从而找到其对应的对策，通过改变结构设计防止半轴断裂现象的产生。
由于全浮式半轴和半浮式半轴两者的受力情况不一样，我们将分别对它们进行受力分析。
全浮式半轴全浮式半轴只承受扭矩，不承受任何反力和弯矩。
所以其受力分析较为简单，我们以货车使用的某一型号的130系列半轴对其进行受力分析。
先在PRO/E软件中，依据图纸进行建模（在建模时为了在ANSYS 中便于网格划分与分析我们将花键略去）：然后将模型导入到ANSYS有限元分析软件中，设定好单元为Tet 10node 92，其材料材料为40Cr,弹性模量：2.11E+11,泊松比:0.277并进行网格划分。
网格划分好之后，在对模型进行荷载的施加。
由于全浮式半轴只承受扭矩，不承受任何反力和弯矩。
其受荷载作用力如下图：在施加扭矩时，经过自己查找一定的资料，我们可以假设轴一端是固定的，在另一端施加力偶即可。
所以我们的模型需要创建一个刚性梁单元：在模型一端外生成一个节点，设定其单元属性为MPC184.Rigid Bean(刚性梁)。
设定一端底面约束所有自由度，另一端施加一个方向为指向轴线的扭矩。
根据我们在网上查找的资料显示，我们所建立的轴型模型，为货车使用的半轴，其在空载正常行驶时的扭矩大约为800~1500N/m,当火车在载货正常行驶时扭矩大约为：3000~4500N/m，我们选取3000N/m的扭矩为荷载，由于我们设定一端为约束，所以只需施加的扭矩为1500N/m.经过软件求解，可以得出位移云图和等效应力图：对于位移云图和等效应力图分析可知，在半轴只受扭矩时，其固定端的位移量最小，施加扭矩端部的位移量最大。
这也很好的解释了半轴端部花键处以及发兰盘处断裂的原因。
在分析等效应力图时，可以得知在只受扭矩的情况下，等效应力从作用点处到固定端部一次逐渐减小。
在轴直径较小的地方等效应力较大，端部以及变直径的截面处的等效应力较大且是不均匀的，所以这些地方也是十分容易产生断裂的位置。
我们在设计是应当尽量避免这些不利因素。
半浮式半轴车轮与桥壳之间无直接联系，而支承于悬伸出的半轴外端。
因此，地面作用于车轮的各种反力都须经半轴外端的悬伸部分传给桥壳，使半轴外端不仅要承受转矩，而且还要承受各种反力及其形成的弯矩。
对于半浮式半轴其受力情况可以分解为三个力：轴弯矩、轴向压力，端面切向力。
（此处对于其他特殊情况下的力不分析）：为了更好地体现其端部特征以及花键处的受力情况，避免忽略一些中招因素，我们选了另一个类型的轴进行处理，图纸如下：在PRO/E中建模;将模型导入ANSYS中，设定好单元为Tet 10node 92，其材料材料为40Cr,弹性模量：2.11E+11,泊松比:0.277。
并进行网格划分：模型创建一个刚性梁单元：在模型一端外生成一个节点，设定其单元属性为MPC184.Rigid Bean(刚性梁)。
设定一端底面为固定约束。
并对其施加1500N/m的轴向扭矩，100N/m的轴向压应力，以及2000N 垂向轴线的力。
经过软件求解，可以得出位移云图和等效应力图，力的矢量图等：经过对位移矢量图分析可得：固定端位移量较小，施加荷载端位移最大，从右到左依次增大而且在直径较小的位置，位移量变化较大。
由等效应力图以及力的矢量图分析可得：在直径较小的端部，受应力最大，而且其实上下分布的其受到交变周期性荷载时，很容易产生周期性疲劳而断裂。
而且在直径大小过度的位置受力不均匀且较大，花键处也产生受力不均匀的现象，由此可见，这些部位都是半轴的危险端面。
我们在设计结构式应当尽量避免这些不利因素。
对策研究对于半轴材料以及热处理工艺上，我们在选材时尽量选用含有铬的中碳钢如;40Cr、40CrMnMo、40CrMnSi、40CrMoA等，并且要确保材料所含杂质较小。
对于加工工艺以及热处理工艺，根据半轴实际情况，半轴的型号，大小，长度，受力情况以及本身材料的情况下，对其运用合理的加工工艺以及热处理技术。
比如早期的东风车桥半轴的解决方案就是将半轴原来的调质改为正火处理以改善调质产生裂纹的缺陷，并通过改善制造，加强材料以及热处理的办法，提高半轴的综合力学性能。
对于半轴结构上的分析全浮式半轴对其端部进行直径的合理设定，对于变直径截面处应当作出相应的性能强化，如加入某些元素，或者再进一步进行热处理工艺等。
并应用过度处理，如加入倒角等，避免应力集中。
对半浮式半轴其作用力端部的受力以及变形量都很大，所以这些位置的直径应当较大，并对这些位置作出特殊处理，保证其综合力学性能较好。
对于花键以及变直径截面处，我们分析可知其容易产生应力集中，我们应当运用倒角过度，并运用热处理工艺对其进行强化。
由于半浮式半轴受多种力的作用下，所以其长度不应该太长，否则很容易使其垂直轴向的变形量过大而导致断裂。
结论通过我们对全浮式半轴以及半浮式半轴的材料、热处理、加工工艺及受荷载分析可知，在选材上要尽量选用性能较好的材料，并且其含有的杂质要低，对与加工工艺则要求较小的表面粗糙度。
而对于热处理上则要根据半轴的具体型号作出不同的热处理工艺要求。
在结构上在要尽量减小变截面处的应力集中问题，在用倒角作为过渡。
在轴两端应当相应的增大直径以保证其受较大作用力时不失效。
在花键则要通过改善热处理工艺或者加入特殊元素一加强其力学性能。