王欣 WANG Xin；徐智 XU Zhi；陆朱卫 LU Zhu-wei

（三江学院电气与自动化工程学院，南京210012）

1 简介

采用传统方法进行机械部件的设计与分析是一件费事的工作。近来，在该领域引入了计算机辅助设计与分析。其中传动轴用来传递力与运动，它的设计需要大量计算与图表。计算机辅助建模的方法可以有效地进行传动轴设计，减少大量的工作量。计算机辅助设计采用的软件可以自行开发或应用现有的商用软件。传动轴上传力元件必须被精确定位，可以采用步进轴的轴肩使这些元件与轴的坐标系对齐并进行装配。除此以外，轴上特殊点的应力分析也必须加以考虑。本文研究二维条件下的传动轴计算机辅助分析，假定传力元件承受可以想象的力。轴上元件越多，分析越复杂。如果考虑应力集中的影响，再用传统的解析方法，其计算是十分费时与复杂的。而且，以图表显示的应力集中数据不利于阅读。本文的目的是分析与选出轴的最优直径，使其具有足够的强度与刚度满足规定的条件。采用计算机程序获得临界截面的最优参数，应力集中数据被公式化与调整以适应输入计算机的需要。基于上述计算，在轴的安装条件给定时，可以选出最优的滚触轴承。上述功能的实现需要专家系统的辅助，它可以为材料选择刀具并设计刀具的具体应用，具体细节请参阅有关文献。

2 步进轴的设计

本文研究轴设计的两个方面：挠度与刚度，压力与强度。挠度与刚度包括弯与扭两种运动，挠度以及承力点的斜度。……