軸系設計的案例
船舶設計：船舶推進軸系方案設計的關鍵技術
由此可見，MDO 理論適用于復雜系統（例如，船舶推進軸系）內部各目標參數之間的關系梳理，有利于實現軸系設計方案的綜合優化。
目前，軸系設計方案選型即設計師在眾多可行的方案之中進行取舍，這在一定程度上依賴于設計師的經驗和個人偏好，故存在一定的主觀性。為解決這一問題，韓桂國等［71］基于模糊數學和多目標決策理論，針對決定軸系設計質量的某些主要性能參數，采用加權系數多方案決策模型對軸系設計方案進行了評估優選。
此外，吳杰長等［72］基于模糊層次法（Analytic Hierarchy Process，AHP），將軸系綜合性能評估劃分為若干個層次，并采用最小平方法確定其權重系數，可用于評估軸系設計方案的優劣。該方法基于軸系設計總體要求和專家經驗，通過構建軸系設計需求指標評價層級方法，可在一定程度上減小設計師主觀性的影響。
劉金林等［73-75］研究了質量功能展開（Quality Function Development，QFD）理論在軸系設計中的應用現狀，基于軸系設計過程的自身特點屬性，采用美國供應商協會（American Supplier Insitute，ASI）四階段模式QFD模型建立了軸系方案設計質量屋模型和工藝控制質量屋模型，分別用于分析軸系設計需求指標與技術指標之間的關系、技術指標與施工工藝之間的關系，可為軸系設計質量保障提供一定的理論支持。
綜上所述，研究軸系設計質量評價體系時，面對眾多可行的備選方案，應盡量克服設計師的主觀性，以遴選盡可能最優的設計方案。因此，需進一步擴展軸系設計思路，在設計初期應分析各需求指標與設計參數之間的耦合關系，明確各設計需求權重與設計變量之間的數學關系，并據此構建軸系綜合優化模型，以實現軸系各設計需求的并行優化設計，從根源上克服軸系傳統設計方法的缺點。
展開 論文：激光跟蹤儀精密跟蹤轉臺軸系優化設計
精密跟蹤轉臺是高精度飛秒激光跟蹤儀的關鍵單元，其精度直接影響激光跟蹤測量系統的總體精度，而跟蹤轉臺的精度主要由軸系精度決定，因此跟蹤轉臺的軸系結構設計以及對其軸系進行性能分析非常重要。文中首先對精密跟蹤轉臺進行結構設計與建模，利用SAMCEF of Rotor軟件對二維轉臺2個軸系進行了仿真分析。根據激光跟蹤儀性能要求與仿真結果對軸系結構進行分析與優化。最后通過搭建的二維轉臺驗證了所設計軸系的可行性，能夠滿足激光跟蹤儀跟蹤轉臺高精度、高靈敏度和低跳動的要求。
詳細見附件
激光跟蹤儀精密跟蹤轉臺軸系優化設計.pdf
展開 【專業知識】你真的會設計軸嗎？軸系設計所需考慮的七大要點解析！
2、軸系位置的調整
在初始安裝或工作一段時間后，軸系的位置和預定位置可能會出現一些偏差，為使軸上零件具有準確的工作位置，必須對軸系位置進行調整。
圖示錐齒輪軸系的兩軸承均安裝在套杯3中，增減1處墊片可使套杯相對箱體移動，從而調整軸向位置；（我們推薦你關注“機械工程師”公眾號，第一時間掌握干貨知識、行業信息）
增減2處墊片則可用來調整軸承游隙。
六、軸系結構的工藝性
1、軸的結構工藝性
保證工作條件下，滿足下列要求：
1）形狀簡單、減少階梯數；
2）同軸的過渡圓角保持一致；
3）同軸多單鍵，鍵寬相同、并在同一母線上。
2、軸系結構的裝配工藝性
為了便于裝配，軸端應加工出倒角（一般為45o），以免裝配時把軸上零件的孔壁擦傷
七、提高軸的疲勞強度和軸系剛度的措施
減少應力集中和提高軸的質量是提高軸的疲勞強度的主要措施。常見方法有：
避免軸截面尺寸發生急劇變化
直徑突變處應平滑過渡、制圓角
提高表面質量的方法：
1）降低表面粗造度
2）表面強化處理
a）碾壓
b）噴丸
c）滲碳淬火
d）滲氮
e）高頻感應加熱淬火、
軸系的剛度主要取決于軸的剛度和支承剛度。
提高軸的剛度：合理設計各軸段截面尺寸、采用空心軸。
提高軸的支承剛度：選用剛性較大的軸承、支承出的箱座采用加強肋、合理布置軸承。
八、軸的結構設計案例找錯
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展開 【機組軸系】機組總成設計中軸系分析
摘要
運用有限元的分析手段，對大型機組軸系進行分析。從建模到常規的扭振頻率、振型和Campbell圖的計算，到電機短路狀態和電機啟動狀態下的瞬態分析，并對結果進行了應力分析，從而完成了一套完整的軸系分析，為機組安全運行提供了保證。
0. 引言
機組總成設計不同于常規的選型設計，它除了一些常規的設計工作，如各單機及輔機的選型設計和工程設計外，其中一項十分重要的工作就是保證整個機組軸系的匹配性，即軸系計算，而且要在任何嚴重的機電擾動的情況下，均能保證整個軸系運行的安全性。
1970年12月，美國Mohave電站一號機組在發電機與勵磁機連接處發生了軸的破壞事故，雖經修復，仍于1971年再次損壞。由此引起了人們對輸電系統的次同步共振問題的廣泛重視，并開始研究軸系、電機、電網之間的相互作用。而在石化系統中，隨著機組大型化，共振問題也得到了廣泛的重視，如API(美國石油協會)標準中規定的，由電動機驅動（包括汽輪機驅動）的機組和設有齒輪箱的機組，應對軸系進行扭振分析。
通常的扭振分析還停留在軸系匹配上，可以得到扭轉臨界轉速的數值、振型及用于判斷的坎貝爾(Campbell)圖，并要求整個軸系的扭轉臨界轉速，應高于或低于規定的操作轉速范圍內可能產生的激振頻率的10％，最好使扭轉臨界轉速大于操作轉速的兩倍。
展開 
超高速大功率電動機軸系不平衡響應分析
軸系臨界轉速計算
軸系的臨界轉速計算是轉子動力學分析的一項基本的內容，合理設計轉子系統的臨界轉速是機組安全可靠運行的重要前提。
2.1 臨界轉速計算結果
根據軸系的簡化模型和軸承的油膜支撐剛度和阻尼，可計算出軸系的前三階臨界轉速，計算結果見表 3。由計算結果可知，前三階臨界轉速均避開了電機的運行轉速3120 ～ 5040rpm，并有一定的安全余量。
2.2 軸承安裝位置計算
此機組為三軸承結構，為了保證勵磁機端 3#軸承能夠穩定運行，需要下軸瓦承載 300kg 的支撐載荷，因此3#軸承在安裝時需要抬高，根據軸系的靜撓度和承載載荷可計算出 3#軸承的抬高量為 1.9mm。
3. 軸系不平衡響應分析
由于制造安裝轉軸的質量偏心總是存在的，所以設計階段軸系不平衡響應計算也是非常重要的，通過預估不平衡響應，調整轉子結構參數以保證機組運行時振動達到規定標準。
展開 驅動電機NVH問題治理的原理·方法·過程
也就意味著通過主動注入轉矩諧波，使得轉矩輸入能量和軸系振蕩能量相抵消，從而降低整體能量波動水平。
轉矩脈動引起的齒輪敲擊問題
電機的轉矩脈動較大時，會使得齒輪副直接的嚙合不均勻，而兩個齒之間存在嚙合間隙。波動的轉矩使得齒在間隙中來回拍擊，形成敲擊聲，專業術語叫（gear rattle）。
下面這個例子能夠幫助我們理解gear rattle和轉矩脈動的相關性。某車型在全油門加速工況下，在350rpm時出現轟鳴并伴隨敲擊聲。在車內噪音的瀑布圖分析中可以發現其噪音階次是19階，剛好是輸入側齒輪的階次。
如何判斷是齒輪敲擊而不是扭轉共振或其它問題，有三個特征證據：
軸系扭振的共振頻率為347HZ>120HZ-排除共振；
在1階齒輪和電機花鍵連接處附近振動最大；
能夠聽到敲擊聲-這是明顯的齒輪噪音標志；
那接下來的問題是如何判定是轉矩脈動引起的？從總線上提取的轉矩信號顯示在敲擊發生時轉矩有±6Nm的轉矩脈動。更有利的證據來源于改進后的對比驗證，通過技術手段優化了該電機的設計和改善電流采樣精度之后，伴隨該異常轉矩脈動消失，該處的齒輪敲擊現象也消失了。
總結
電機的NVH問題異常復雜，有定子側的問題，也有轉子側的問題。而轉子側的問題更和總成、車輛的軸系設計相關。這使得問題變得特別復雜，作為電機設計者，我們需用吸收傳統汽車NVH的一些概念如surge、rattle等，再結合電機本身的一些轉矩特征去理解問題。最后發現這是一個動力學+電磁+控制的耦合問題，而電機剛好處于這個耦合的關鍵環節，在理解NVH的機理的基礎上，我們會發現從電機激振力優化設計出發會事半功倍。
展開 軸的設計與安裝知識大全，機械佬必須知道！
2、軸系位置的調整
在初始安裝或工作一段時間后，軸系的位置和預定位置可能會出現一些偏差，為使軸上零件具有準確的工作位置，必須對軸系位置進行調整。
圖示錐齒輪軸系的兩軸承均安裝在套杯3中，增減1處墊片可使套杯相對箱體移動，從而調整軸向位置；
增減2處墊片則可用來調整軸承游隙。
五、軸系結構的工藝性
1、軸的結構工藝性
保證工作條件下，滿足下列要求：
1）形狀簡單、減少階梯數；
2）同軸的過渡圓角保持一致；
3）同軸多單鍵，鍵寬相同、并在同一母線上。
軸系結構的裝配工藝性
為了便于裝配，軸端應加工出倒角（一般為45o），以免裝配時把軸上零件的孔壁擦傷
提高軸的疲勞強度和軸系剛度的措施
減少應力集中和提高軸的質量是提高軸的疲勞強度的主要措施。常見方法有：
避免軸截面尺寸發生急劇變化
直徑突變處應平滑過渡、制圓角
提高表面質量的方法：
1）降低表面粗造度
2）表面強化處理
a）碾壓
b）噴丸
c）滲碳淬火
d）滲氮
e）高頻感應加熱淬火、
軸系的剛度主要取決于軸的剛度和支承剛度。
提高軸的剛度：合理設計各軸段截面尺寸、采用空心軸。
展開 2006----2004年UG論文大集合
線軸注射模三維設計
基于ug NX的型腔零件3D建模與NC加工
基于ugGRIP語言的凸輪自動實體建模
基于UGII平臺的注塑模具三維運動仿真
基于ug—NX2的振動實驗臺有限元分析
基于ugOPEN API的齒輪模塊開發
基于ugOPEN API二次開發糧食機械中的框架結構設計
基于ugOpenGRIP的系列化產品零件的參數化設計
基于ugPOST加工中心專用后置處理器的研發與應用
基于ugPOST加工中心專用后置處理器的研發與應用
第十四頁
基于ug的CT□-110型彈簧操動機構動力學仿真
基于ug的SF32601型自卸車運動學分析與仿真
基于ug的玻璃器皿套色印花機的參數化設計
基于ug的船舶錨系三維建庫研究
基于ug的大客車車身CAD設計研究
基于ug的發動機曲軸連桿機構的虛擬設計與運動仿真
基于ug的發動機整體葉輪三維造型研究
基于ug的刮板輸送機鏈輪三維參數化建模
基于ug的機械系統仿真分析
基于ug的快速三維刻字設計系統的研究及實現
第十五頁
基于ug的六自由度平臺機構運動仿真
基于ug的螺旋攪拌槳CADCAM技術
基于ug的密煉機轉子三維設計
基于ug的模具裝配技術
基于ug的盤形凸輪參數化建模技術研究與實現
基于ug的平面尺寸鏈的計算機輔助飛機公差設計
基于ug的平面連桿機構運動仿真和分析
基于ug的平行軸系傳動精度優化設計系統
基于ug的汽車覆蓋件拉延模結構參數化設計
基于ug的汽車自動天窗虛擬設計
第十六頁
基于ug的汽輪機隔板參數化總體設計
基于ug的鼠標上蓋模腔的CADCAM
基于ug的凸輪機構設計和運動仿真
基于ug的橡膠輪胎花紋、花粒成型銅電極的五軸加工方法
基于ug的葉輪實體造型和數控編程技術研究
基于ug的液力變矩器葉片參數化設計
基于ug的圓柱漸開線齒輪參數化設計
基于ug的閘閥CAE
基于ug的直齒圓柱齒輪繪制研究
基于ug的直齒圓錐齒輪三維建模研究
展開 【綜述】海上無人系統集群：發展現狀及關鍵技術
指揮室圍殼水動力噪聲及控制技術
船舶推進軸系方案設計的關鍵技術
編輯部微信號：zgjcyjbjb
編輯部QQ群：348047225
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