1）国内外研究现状

中国作为汽车销量大国，人均保有量还远低于欧美国家的人均保有量，可以预见未来几年我国的汽车销量将会高温不下。传动轴是汽车底盘重要的传动部件之一，主要实现传递扭矩和转速的作用，在众多传动轴当中，十字轴由于其结构简单、传动效率高、可靠性高和耐用被各大车企广泛使用。

现在设计优化方法和管理方法不仅提高企业产品的质量和竞争力，而且降低产品成本和缩短设计周期，作为标志性的现代设计方法，有限元分析技术在机械汽车行业占有举足轻重的位置。2000年后，国外已经建立了比较完善的有限元分析系统[1]，并成功运用到汽车行业中。其同时面向产品分析、设计和制造的特点使得企业能较好地提高产品质量。目前在中国，有限元分析技术还处在研发阶段，远没有发挥出有限元分析的技术特点和优势。

有限元分析技术作为一门新兴技术，已经越来越广泛应用于各个领域，它改变了传统的设计模式，大大提高了设计效率和产品质量。国内学者在2017年对煤炭运输车运用有限元方法研究了其不同扭矩转速状态下传动轴的应力和位移状态[2]。发动机传动轴主要传递发动机中燃料燃烧产生的动力扭矩, 其通过两端的支撑轴承对其进行固定, 通过自身的转动从而实现扭矩的传递。根据传动轴自身运动工况, 对划分好的网格模型进行加载求解, 设置载荷载荷186 Nm, 转速3 000 r/min。首先进行单个工况分析, 以验证传动轴强度, 计算在该工况下轴的位移;其次设置扭矩186 Nm不变, 分别计算1 000、1 500、2 000、2 500、3 000、3 500r/min等不同转速下的应力及位移, 研究不同的转速对传动轴应力及变形的影响;再次设置速度转速3 000 r/min不变,分别计算100、120、150、186、195、200 Nm等不同扭矩下的应力及位移, 研究不同的扭矩对传动轴应力及位移的影响。但由于模型不够完成，工况的选择不够完整，仍需进一步努力。

2）目的

由于煤炭运输车工作环境恶劣，传动轴承受扭矩较大且结构复杂，运行工况多样。此次研究的目的是对某型煤炭运输车在启动、等速、制动工况下发动机传动轴的强度和疲劳特性进行分析。基于国内的研究现状，进一步在较高转速和扭矩状态下，建立更加完善的传动轴模型进行分析。

1. 意义

   传动轴设计的好坏直接影响着动力传输的平稳性，间接影响乘员的舒适性。更加完整的模型及多种工况的分析可以保证传动轴的强度、稳定性和耐久性。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容：

以某一煤炭运输车传动轴为研究对象，查阅大量资料文献，结合国内研究现状点进行学习和研究。采用三维建模、有限元仿真软件进行设计和强度分析。