十字轴万向节建模及有限元分析
十字轴式万向联轴器的结构优化和疲劳分析
十字轴式万向联轴器的结构优化和疲劳分析在计算机技术高速发展的今天,有限元法和虚拟样机法得到了巨大的发展。
近年来,基于有限元、多体动力学和疲劳理论的零部件的疲劳与强度分析也成为了产品设计的研究热点之一。
万向联轴器是机械传动系统中的关键组成部分,其中十字轴式万向联轴器结构简单、可靠性强,在汽车传动轴及轧制领域应用广泛。
万向节联轴器在使用过程中承受不断变化的交变载荷的作用,容易发生疲劳破坏,因此疲劳强度设计对万向节联轴器必不可少。
早期对构件强度与疲劳分析采用的是建立物理样机实验的方法,这种方法实验成本高并且周期长,不利于提高企业生产率,而本文利用有限元技术和虚拟样机技术对某型号十字轴式万向联轴器的关键零部件进行有限元分析和疲劳寿命预测可以有效的缩短其研发周期。
首先,本文建立了某型号卡车的万向节联轴器的有限元模型,对其关键部件十字轴和万向节叉头进行了静态强度分析,在其强度分析结果的基础上对十字轴和万向节叉头进行拓扑优化分析并对其结构进行修正。
其次,建立传动轴有限元模型并对其进行模态分析,依据其固有频率对传动轴的临界转速进行校核。
基于模态应力恢复方法对十字轴万向节联轴器中的十字轴与万向节叉头进行了疲劳分析。
利用ANSYS获得了拓扑优化前后十字轴的柔性体即模态中性文件用于替换Adams中万向联轴器多刚体模型的对应零件,形成传动轴试验台的刚柔耦合仿真模型;对模型进行刚柔耦合仿真得到其关键零部件疲劳分析所需的载荷谱文件,将载荷谱文件导入到Ncode design life中,对优化前后十字轴与万向节叉头进行疲劳分析,获得了优化前后十字轴与万向节叉头在特定工况下的疲劳寿命的分布和最小疲劳寿命的分布点。
最后,对优化前后的十字轴与万向节叉头零件的疲劳寿命、质量和强度进行分析对比并做出评价。
发现优化后十字轴零件质量减少了5.56%,在满足十字轴强度要求条件的下其疲劳寿命有着明显提高;万向节叉头零件质量减少了8.96%且仍可满足其强度要求,其疲劳寿命有虽轻微下降,但仍满足使用要求。
万向节十字轴总成失效分析和设计改进
万向节十字轴总成失效分析和设计改进作者：万向钱潮股份有限公司高天安万向节（见图1）的主要作用是在不同轴线上的轴之间传递旋转转矩，它被广泛应用于各类卡车的传动轴联接轴节叉之间，通常在使用过程中万向节十字轴上的滚针轴承不是作旋转运动，而是作旋转摆动的运动，其载荷呈交变的周期变化。
本文通过对重型载车用WX0082万向节十字轴总成寿命不足失效件的失效形式、失效原因、结构参数及材料等方面采用有限元分析和性能对比等方法进行全面分析，对产品的综合性能进行了设计改进。
失效机理分析1.斜压印笔者从某公司三包服务处提供的三包退回失效件中观察到，十字轴轴颈斜压印情况比较严重，轴承套圈内壁也产生相应的压印，但深度要比十字轴轻。
经分析，安装在万向节总成上的轴承，当轴承圆周总间隙较大时，滚针易产生歪斜，致使十字轴轴颈产生与轴线倾斜一定角度的压印，当压印深度扩展较深时，滚针就不能自转，因此使摩擦阻力增大，加剧压痕的延伸。
其合适的圆周总间隙应控制在0.1～0.4mm范围内，JB/T3232中给定的圆周总间隙为不超过0.5mm。
2.疲劳剥落在传动轴摆角较小的使用状态下，万向节总成上的滚针轴承内径与十字轴轴颈在较小角度范围内反复摆动，当十字轴与轴承径向游隙随着磨损而扩大时，会导致产品载荷集中，载荷大的地方就会过早地产生疲劳压痕，从而发展成为大面积的疲劳剥落。
特别是在十字轴轴头处，由于应力集中影响，其受载部位的倒角几乎全部被啃掉，严重时会在高温状态下出现烧结现象。
3.缺油烧蚀由于在使用过程中用户不按期加注润滑油或由于万向节上的轴承密封不好，导致轴承早期失油以及防尘罩材料不耐低温，油封唇口在冬季寒冷气候下产生老化裂纹，使润滑脂早期流失。
另外，万向节总成在运行中因缺油而产生高温，使轴承与轴径咬死，致使滚针折断以及密封和防尘外罩损坏，套圈表面有烧蚀痕迹，这种失效形式均属于非正常失效形式。
4.滚针失效笔者从万向节总成失效样品中观察发现，大多数滚针表面都存在麻点、麻坑和大面积疲劳剥落，少数滚针头部被折断，少数滚针在离滚针头部1.5mm左右处存在较大麻坑和啃伤现象，滚针断裂大部分也是从此处断裂，这种情况的发生主要与轴承结构尺寸参数及圆周总间隙设计有关。
对十字轴式万向联轴器强度分析及改进设计的探究
对十字轴式万向联轴器强度分析及改进设计的探究十字轴万向联轴器是一种非常普遍使用的联轴器俗，联轴器属于机械通用零部件范围，是连接原动机和工作机的重要部件，用途非常广泛，在汽车制造、工程运输、造纸机械等众多领域都有较为广泛的应用。
然而，目前十字轴式万向联轴在实际使用中经常出现折断、轴承座的连接螺栓不牢固、叉架变形和折断现象等，因此，十字轴式万向联轴器的质量亟需得到提高，本文主要对十字轴式万向联轴器出现的问题及解决对策进行分析。
2、十字轴式万向联轴器存在的问题2.1轴承座间隙松动、节叉空出现磨损和变形十字轴式万向联轴器是一种通用的传动基础零件，用来联接不同机构中的两根轴，即主动轴与从动轴，让它们可以一起旋转，进而实现传递扭矩的作用。
十字轴的受力点在十字轴的轴头处，轴承座给十字轴的压力来源由滚针轴承承担，不管是滚针、十字轴、轴承座内表面出现了损坏，都会影响轴承座间隙导致其产生松动现象。
由于节叉刚度非常差，在经过长期的工作后，节叉空就会出现磨损和变形的问题，这些都会使节叉和轴承的工作配合度降低，出现震动和冲击的现象，导致滚动体之间相互的碰撞，这样不但会让磨损处更加严重还会发出非常大的噪音。
2.2产生冲击现象法兰叉架和轴承座可以算是悬臂梁结构，轴承座内孔圆四周表面一侧承担压力而另外一侧不受力，轴承座受的力通过连接轴承座的螺栓，让螺栓承担压力，所以螺栓的承受力就非常重要。
螺栓的承受力让上轴承和下轴承接触面内出现了接触压力，如果承受力增加那么接触压力也随之增加。
所以，这种承受力的变化是随着传递扭矩的增加而增加，如果承受压力非常小，而传递扭矩非常大，那么受力侧的上下轴承座间的压力很有可能会变为零，这时上下轴承座就会产生间隙，如果扭矩减小时，间隙就会消失，这个时候就会出现冲击现象。
为了让其正常转动，与其对称的另一个轴承座就会承担更大的压力当轴承座承受不住压力时就会出现断裂的现象，这些问题会降低十字轴的使用寿命。
同时，如果螺栓的承受力太大，螺栓的拉力也会增加，这样的话螺栓会很容易被拉断，所以螺栓的承受力必须根据不同的扭矩来确定一个范围，保证上下轴承座的完全接触状态。
基于万向联轴器的ansys有限元分析
基于万向联轴器的ANSYS有限元分析摘要: 通过ANSYS,本文对十字万向联轴器叉头进行了建模、划分网格、建立接触对、施加载荷受力等，并以此步骤完成了万向联轴器的有限元分析。
继而提出了改进设计的可行性方案，以避免在其规定的寿命内发生失效的情况。
关键词：万向节；联轴器；ANSYS；有限元1前言实际生产中，万向联轴器接手处会经常出现失效的情况，甚至可能发生断裂。
十字万向联轴器的部分结构如下图1所示。
图1 十字万向联轴器结构图在设计之前，对用有限元ANSYS软件对实体进行建模、结构应力分析等相关实例的参阅是非常有必要的，大量文献的研读便于了解在设计时遇到的相关的命令流。
以所要分析的十字双万向联轴器叉头的结构图为基础，用ANSYS软件对其进行建模。
这将作为有限元分析的关键步骤，直接影响到静力分析结果的可靠性。
根据以往的分析和具体实例，总结出建模方案有二：其一，根据图1所示的结构图，用Cylind（圆柱命令流）实现直接对结构图的实体创建；其二，根据图纸上所的标注尺寸进行找点，即以关键点的顺序将点连接起来而形成一个面，然后此面围绕中轴线进行旋转，生成实体。
经过具体设计，由于其结构中的锥面造型建模复杂度较高且其结构条理不清晰，对结构应力的分析时，会产生影响，使分析有着较大的误差，因而舍弃方案一。
再加上对坐标系的创建和建模条理清晰等因素的考虑，最终确定方案二。
为便于后面的结构应力分析，在建模的过程中的某些细节部位（如：螺栓等）最后分析的结果的影响较小，同时考虑划分单元网格划分时的合理性，所以这里将叉头和接手并为一体。
2 创建单元类型用三维实体SOLID45单元对实体模型进行单元划分，以ET,1,solid45定义命令流的形式。
3定义材料特性及密度用42CrMo4作为接头的使用材料，其特性参数为：屈服极限σs=600MPa，泊松比μ=0.3，弹性模量E=2×1011 Pa，切变模量E=2×109 Pa。
汽车十字轴万向节转向机构的运动学设计及优化
汽车十字轴万向节转向机构的运动学设计及优化汽车十字轴万向节是汽车转向机构中的重要部件，它将发动机转动的动力传递到车轮上，并使车轮能够转向。
因此，其运动学设计与优化对于汽车的性能和安全性具有重要的影响。
首先，设计过程中需要确定汽车的转向角度和转向半径。
根据车辆类型和用途的不同，转向角度和转向半径也会有所不同。
在此基础上，为了保证行驶过程中的稳定性和减少悬架系统的干扰，需要使转向角度和转向半径尽可能小。
其次，汽车十字轴万向节的尺寸和角度也是需要优化的关键因素。
为了降低能量损失和减少零部件的磨损，需要使汽车十字轴万向节能够充分利用发动机的扭矩。
同时，还需要注意其角度和尺寸的合理性，以充分挖掘发动机的潜力，并减少整个转向机构的摩擦和能量损失。
此外，乘坐舒适度也是运动学设计中需要考虑的另一个重要问题。
汽车十字轴万向节在高速行驶时会产生噪音和震动，这对于乘客的舒适度会造成一定的影响。
优化汽车十字轴万向节的设计，可以减少噪音和震动，提升车辆乘坐舒适性。
最后，需要在运动学设计中考虑其制造成本、易用性和可靠性。
制造成本是衡量汽车零部件重要指标之一，优化设计可以有效降低生产成本。
同时，易用性和可靠性也是设计的必要要求，目的是提高汽车使用的安全性和便捷性。
总之，汽车十字轴万向节的运动学设计及优化需要考虑多个因素，包括转向角度和转向半径、尺寸和角度、乘坐舒适度、制造成本、易用性和可靠性等。
只有在全面考虑这些因素的基础上进行优化，才能充分发挥十字轴万向节的性能优势，提高汽车行驶的安全性和舒适性。
除了设计和优化，汽车十字轴万向节的使用寿命也是需要考虑的重要因素。
长期使用会导致其表面磨损和金属疲劳，从而影响转向效果和安全性。
因此，定期保养和更换十字轴万向节是保障汽车行驶安全的必要措施。
此外，在具体的运动学设计过程中，需要利用计算机辅助设计和分析技术。
通过对十字轴万向节的参数、材料和应力分析等，可以有效地评估其性能和可靠性，以及预测其损坏和寿命。
十字轴万向节建模及有限元分析
十字轴万向节建模及有限元分析
建模主要涉及以下几个步骤：
1. 创建十字轴万向节的几何模型。
使用CAD软件，如SolidWorks或CATIA，绘制十字轴万向节的细节，包括其轴、连接杆、球头等部分。
2.导入几何模型。
将绘制的CAD模型导入有限元分析软件，如ANSYS
或ABAQUS。
确保准确导入，并调整模型的比例和尺寸。
3.设置材料属性。
为十字轴万向节的各部分分配适当的材料属性，如
弹性模量、泊松比和密度。
这些属性可以从材料手册或实验数据中获取。
4.设定加载条件。
根据实际工作条件，为模型设置加载条件，例如施
加在轴上的转矩或扭矩。
5.网格划分。
将几何模型进行网格划分。
网格划分决定了模型的节点
和单元数量，将直接影响分析的准确性和计算效率。
6.运行有限元分析。
使用有限元分析软件运行模型，计算出十字轴万
向节在加载条件下的应力、应变和变形等。
7.分析分析结果。
根据分析结果，评估十字轴万向节的性能和可靠性。
检查是否存在应力过高或变形过大的情况，并决定是否需要进一步改进设计。
需要注意的是，建模和有限元分析是一种模拟和预测方法，其准确性
取决于几个因素，如几何模型的精度、材料属性的准确性和加载条件的真
实性。
因此，在建模和分析过程中应谨慎选择合适的参数，并在可能的情
况下与实际测试结果进行验证。
EQ140 十字轴断裂分析+万向联轴器的有限元分析
改进措施
• 对十字轴进行改进, 将产生应力集中的油嘴孔修改 到十字轴锻坯的中间部位, 消除应力集中点。
改进后几何模型
作业2：万向联轴器的有限元 分析
学号：21204196 姓名：于硕鑫
机械强度
目录
工程背景
CENTA—FH型联轴器
有限元分析： •中间轴、十字轴 •凸缘叉
工程背景
• 某风力发电机上联接增速器与发电机 的万向联轴器。 • 风力发电机在工作过程中，由于风速 的不稳定性，联轴器的工作转速不能 够保证始终在某一固定速度下工作， 这就产生了问题：当转速较低的时候 ，要保证发电功率，则联轴器所传递 的扭矩必然增大，这样就容易造成联 轴器的静强度破坏。
后处理
• 单元最大应力 σ=63.5Mpa，而已知最大屈服极限 σs＝345Mpa，σ<σs，满足应力分布。
谢谢观赏
THANKS
机械强度
建模
网格划分
• 一共划分了 72543个实体单元，共计17375个节 点。
加载与计算
• T=P×60×103/2πn=9549P/n • 已知应用于风力发电机上的联轴器其单台发电机 额定功率为 120KW。 • 按照功率一定，最低转速时其扭矩值最大。经调 研已知风力发电机的额定转速 n=1500r/min，最 危险工况就按照额定功率下其最小转速 n=1000r/min 时计算 • T= 9549P/n=9549×120/1000=1145.8Nm • 施加扭矩 1145.8N•m。
• 对联轴器施加边界条件和载荷
后处理
• 单元最大应力 σ=236.376Mpa，而已知十字轴的最大 屈服极限σs＝345Mpa，σ<σs，满足应力分布。
建模
• 凸缘叉有限元分析
车辆工程毕业设计41基于有限元分析的汽车万向传动装置设计
本科学生毕业设计基于有限元分析的汽车万向传动装置设计院系名称：汽车与交通工程学院专业班级：车辆工程学生姓名：指导教师：职称：副教授The Graduation Design for Bachelor's DegreeThe Design of Automobile Universal Transmission Device Based on FiniteElement AnalysisCandidate: Chen BingSpecialty：Vehicle EngineeringClass：B07-1Supervisor：Associate Prof. Zhao YuyangHeilongjiang Institute of Technology摘要万向传动装置是汽车传动系中的重要总成，它直接与变速器和驱动桥相联系，用来实现对传动系的动力传递。
课题研究对象是后轮驱动广泛应用的十字轴式万向传动装置，主要零件包括传动轴、万向节、支撑装置等，这些关键零部件的设计对整个万向传动装置性能具有很大的影响。
本文主要是对汽车的十字轴式万向传动装置进行设计。
根据车辆使用条件和车辆参数，按照传动系统的设计步骤和要求，主要进行了以下工作：选择相关设计参数主要为：十字轴、万向节、传动轴、中间支承的参数确定，并进行了总成设计主要为：十字轴的设计，万向节的设计、传动轴的设计以及中间支承的设计等。
并通过有限元ANSYS软件对设计万向传动装置进行结构分析，根据分析结果对万向传动装置进行改进优化设计并得出合理的设计方案。
在传动轴的设计中采用有限元技术研究这些关键零部件的静力学特性，对其结构进行优化设计，可以大大缩短万向传动装置总成开发周期、降低开发费用，提高设计质量，保证其设计的精确性。
关键词：万向传动装置；十字轴；万向节；传动轴；有限元分析；优化设计ABSTRACTUniversal transmission is important in automobile transmission assembly, which directly linked to transmission and drive axle, used to achieve the transfer of the power transmission system. Research object is widely used in rear-wheel drive transmission cross shaft universal, the main parts including drive shafts, universal joints, support devices, the design of these key components for the universal transmission has a great influence on the performance .This article mainly is carries on the design to the automobile cross shaft type rotary transmission device. According to vehicles exploitation conditions and vehicles parameter, according to transmission system design procedure and request, Mainly has carried on following work:Mainly has carried on following work choice correlation design variable mainly is: Cross axle, universal joint, drive shaft, middle supporting parameter determination, and has carried on the unit design mainly is: Cross axle design, universal joint design, drive shaft design as well as middle supporting design and so on. And to designs the rotary transmission device through the finite element ANSYS software to carry on the structure analysis, Carries on the improvement design according to the analysis result to the rotary transmission device to obtain the reasonable design proposal. The propeller shaft of the design used in technical research on these crucial component element of statics. in its structural design and optimize can greatly shorten the automobile universal transmission device always into the development cycle and reduce the development costs and improve the quality of design to ensure the accuracy of its design.Key word:U niversal Transmission Device; Cross Axle; Universal Joint; Drive Shaft; Finite Element Analysis; Optimization Design第1章绪论1.1 课题研究的目的意义万向传动装置是汽车传动系中的重要总成，它直接与变速器和驱动桥相联系，用来实现对传动系的动力传递。
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十字轴三维建模
1.建立直径57高87的圆柱
1）单击圆柱命令，指定矢量（+Z），和起始点（0，-43.5,0）
2）输出直径57，高度87
2. 在已有圆柱体的上下端面，建立直径51,高9圆柱体
3.在上述阶梯轴的上下端面，建立直径45高30的圆柱体，得到如下模型
4.插入-关联复制-实例特征-圆形阵列，选择所有已经建成的特征，确定，按图示设定阵列参数,确定，选择‘点和轴’，选择X轴，确定，得到如下模型
5.倒斜角，4x4
6.倒圆角R25
选择交叉的4条边，输出如图参数
7.单击“孔命令，选择任意两个不平行端面圆的圆心，按图示设定参数后，确定
8.对每个孔倒斜角，1x1，得到最后的十字轴模型
万向节叉三维建模
1.建立地面圆柱体直径165高20
指定点为坐标原点，指定矢量为+Z
2.拉伸耳环主体
1）选择‘拉伸’，单击截面中的‘绘制曲线’，选择现有平面的YZ平面，进入草绘环境。
按照二维图纸绘制拉伸截面，绘制完成后，单击“完成草图”退出草图界面
2）按如下设置参数后，单击‘确定’，完成耳环主体的拉伸，如图
3.切除部分实体
1）选择‘拉伸’，单击截面中的‘绘制曲线’，选择现有平面的XZ平面，进入草绘环境。
按照二维图纸绘制拉伸截面，绘制完成后，单击“完成草图”退出草图界面
2）按如下设置参数（注：布尔运算，选择‘求差’），单击‘确定’，完成耳环主体的拉伸，如图
4. 切除部分实体
1）选择‘拉伸’，单击截面中的‘绘制曲线’，选择现有平面的XZ平面，进入草绘环境。
按照二维图纸绘制拉伸截面，绘制完成后，单击“完成草图”退出草图界面
2）按如下设置参数（注：布尔运算，选择‘求差’），单击‘确定’，完成耳环主体的拉伸，如图
5.切除棱角
1）选择‘拉伸’，单击截面中的‘绘制曲线’，选择现有平面的耳环端面，进入草绘环境。
按照二维图纸绘制拉伸截面，绘制完成后，单击“完成草图”退出草图界面
2）按如下设置参数（注：布尔运算，选择‘无’），单击‘确定’，完成棱角主体的拉伸，如图
3）镜像棱角
插入-关联复制-镜像特征，选择建立的棱角特征，选择镜像平面为YZ平面，单击确定，如图
4）布尔差，在耳环主体上切除两个棱角
单击‘求差’命令，目标体为耳环主体，到具体为两个棱角体，单击确定
6.建立法兰孔
1）单击‘孔’命令，‘位置’-单击‘绘制截面’进入草绘环境，按二位图纸绘制八个孔的中心位置，在中心位置放置一个点，完成草绘。
2）按照如图设置参数后，单击确定
7.建立连接体
1）单击‘拉伸’命令，选择，圆柱上表面，进入草绘环境，在中心位置绘制一个直径为105的圆，完成草绘。
2）按照如图设置参数，选择拔模角度为20，单击确定。
8.将已建成的模型进行布尔加运算
9.生成底部空腔
单击‘球’命令，指定点为整体坐标原点，直径为90，布尔为‘求差’，单击确定
10.建阶梯孔
1）单击‘拉伸’命令，在耳环端面，建立草绘平面，进入草绘环境后，在中心处画一个直径51的圆，完成草绘。
2）按照如图设置参数，拉伸值为10，布尔求差。
3）同样方法在另一个耳环端面建立阶梯孔。
效果如下
11.棱处理，倒圆角
1）在如图所示的几处位置到R5圆角
2）在如图所示的几处位置到R2圆角
通过以上建模步骤，得出万向节叉的三维模型，显示如下图
传动轴三维建模
1. 建立法兰盘，起始点为原点，指定矢量为+Z，建模参数如图
2.建立阶梯轴，直径95长146
3. 建立阶梯轴，直径90长83
4. 建立阶梯轴，直径80长33
5.倒圆角R10
在图示位置R10倒圆角
6. 倒圆角R1.5
在图示位置R1.5倒圆角
7. 倒斜角2X2
在图示位置倒2X2斜角
8.建立阶梯轴（退刀槽）直径60，长5
9.建立花键
1）单击‘拉伸’，以小圆柱端面为草绘平面，进入草绘环境，根据二维草图，绘制花键截面，完成草图，如图
2）按照图示设置参数，拉伸花键
3）对花键齿倒2x2斜角
10. 建立阶梯轴，直径30长42，并倒圆角R1.5
11.建立法兰孔（方法同万向节叉法兰孔）
12.在YZ平面内绘制回转草图。
单击‘草图’命令，选择YZ平面，进入草绘环境，根据二维草图进行绘制。
13.单击‘回转’命令，选择草绘的曲线，选择指定矢量为Z轴，指定点为坐标原点，单击确定。
14.拉伸耳环实体
1）单击拉伸，选择XZ平面，进入草绘环境，按照二维图纸进行草绘，完成草图
2）按照如图设置，进行拉伸，得到耳环实体
15.切除凸台
1）单击拉伸，选择圆台表面为草绘平面，进入草绘环境，绘制曲线，如图，完成草绘。
2）按照如图设置参数，切除拉伸
16.切出耳环空腔
1）单击‘拉伸’，以一侧面为平面，参照图纸，进行草绘，曲线如图，完成草绘
2）按照图示参数，切除实体
17.倒圆角R5，按照图示部位，进行倒圆角
18.建立通孔
选择指定点为圆的圆心，以图示数据，进行孔的切除
19.倒角1x1
通过以上建模过程，得到传动轴的三维模型
十字轴静力学分析
1.模型的导入
1）模型的导出格式
十字轴在UG中建模完成后，将其导出为parasolid_.x_t格式（导出文件名和路径为英文）。
文件-导出-parasolid，出现‘导出parasolid对话框后，框选整个实体，单击确定
在出现的对话框中，选择保存路径，输入文件名，单击OK。
2）模型导入
打开ANSYS_WORKBENCH界面，拖入静力学分析模块（static structural）
3)右键单击Geometry--Import Geometry—browse，选择十字轴的X-T模型，单击确定
4）双击Geometry，进入DM界面，单击Generate，生成模型后关闭DM模块
2.静力学分析
1）双击Modal，进入
2）网格划分
单击流程树中的‘mesh’，在下方出对话框。
设置如下参数，其他默认
（1）relevance 58 （2）relevance center medium
完成设置后，右键‘mesh’—generate mesh ，自动生成网格，如图
3）施加载荷及边界条件
根据十字轴的工作状态，知作用于十字轴轴颈中点的力为58110.24N。
分析过程中，将一对轴颈外圆周面施加固定约束，另一对轴颈外圆周面施加两个等大反向的集中力，大小为58110.24N，方向垂直于轴线。
（1）单击‘static structural（A5）’, ‘supports’—fixed support,选择两个圆柱面后，单击‘aplly’，其他保持默认。
（2）‘loads’—‘force’，选择第三个圆柱面，单击‘aplly’，按如图设置参数
输入值为58110.24N，direction为如图所示方向
（3）同样方法设置另一个力
（4）通过上述设置，得到分析的载荷环境
3）静力学求解
（1）单击‘solution（A6）’，在工具栏中选择‘stress’—equivalent stress’（等效应力）、‘maxinum principal’(最大正应力)和maxinum shear（最大剪应力）
（2）右键‘solution（A6）’，单击‘solve’进行求解
求解成功后，单击equivalent stress查看等效应力云图，如图。
可以看出最大的等效应力为176.24Mpa
单击maxinum principal’查看最大正应力云图，如图。
可以看出最大的正应力为237.48Mpa（看做弯曲应力参考值）
单击maxinum shear’查看最大切应力云图，如图。
可以看出最大的切应力为
90.622Mpa（看做弯曲应力参考值）
结论：
通过以上的静力学分析，在已有的力学环境下，十字轴的应力值均在需用应力范围内，即满足使用要求。
万向节叉静力学分析
1.模型导入与上节相同
2.网格划分
3.施加载荷及边界条件
1）固定约束两个孔的内表面
2）由于万向轴叉受扭，扭矩为1025N.M，所以在法兰盘外圆面施加力矩。
单击‘loads’—moment，选择法兰盘外圆面，输入力矩大小1025000N.mm，其他默认，如图。
3.求解
在求解树里，一次插入，最大正应力、最大切应力、等效应力，进行求解
1）查看最大正应力，最大为39.403Mpa
2）查看最大切应力，最大为20.895Mpa
3）查看等效应力，最大为39.155Mpa
传动轴静力学分析
1.模型导入与上节相同
2.网格划分
3.施加载荷及边界条件
1）固定约束两个孔的内表面
2）由于传动轴轴叉受扭，扭矩为1025N.M，所以在花键小径施加力矩。
单击‘loads’—moment，选择花键小径表面，输入力矩大小1025000N.mm，其他默认，如图。
3.求解
在求解树里，一次插入，最大正应力、最大切应力、等效应力，进行求解
1）查看最大正应力，最大为37.465Mpa
2）查看最大切应力，最大为36.841Mpa
3）查看等效应力，最大为63.811Mpa
（注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!）。