副標題#e#      0引言
    
     現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計需要通過工程分析手段預(yù)測產(chǎn)品的使用壽命，井使之成為產(chǎn)品設(shè)計的一部分。許多機件如軸、齒輪等都是在交變應(yīng)力下工作的，機件在這種變動載荷下經(jīng)過較長時間工作就會發(fā)生疲勞斷裂。疲勞斷裂與靜載荷下的斷裂不同，無論在靜載荷下顯示脆性或韌性的材料，在疲勞斷裂時都不產(chǎn)生明顯的塑性變形，斷裂是突然發(fā)生的，所以常造成嚴重的事故。據(jù)統(tǒng)計，在損壞的機器零件中，除磨損外，大部分是由金屬疲勞造成的。
    
     設(shè)計人員以往在概念或詳細設(shè)計階段通常使用簡單而不真實的計算來估計產(chǎn)品的壽命。而實際產(chǎn)品壽命只有等到產(chǎn)品樣機制造完成或到試驗階段才能得到初步驗證，無形中增加了大量的開發(fā)成本。即使是這樣，很多與失效相關(guān)的參數(shù)不可能在試驗估計出來，通常情況下要等到產(chǎn)品使用一段時間后才能發(fā)現(xiàn)，如因結(jié)構(gòu)疲勞引起的產(chǎn)品報廢，甚至是災(zāi)難性事故(如:曲軸或葉片斷裂，飛機失事，火車出軌，船體焊縫開裂等)。因此，在產(chǎn)品設(shè)計階段利用有效的分析軟件預(yù)測產(chǎn)品壽命就顯得非常必要。齒輪軸是同步齒輪泵中極其重要的零件，為了提高其可靠性，必須對其進行疲勞分析。
    
     1設(shè)計思想及設(shè)計過程
    
     Solidworks cosmos是一種新的有限元分析解決方案，從簡單的應(yīng)力和分布方式測試到更為復(fù)雜的分析(例如，沖擊測試、非線性和疲勞分析)，COSMOS都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。它為用戶得到高質(zhì)量分析結(jié)果提供了簡單而高效的方法，同時滿足高端用戶在簡單的FEA軟件實現(xiàn)完全的分析控制的需求，從而幫助客戶真正實現(xiàn)縮短上市時間、減少成本并提升工程生產(chǎn)力。
    
     結(jié)合工作實際，建立同步齒輪泵齒輪軸的模型，其基本參數(shù)為:轉(zhuǎn)速1500r/s，材料20CrMnTi，輸人扭矩129.6 N.m，在A,B處支撐(見圖1)，花鍵處承受18460 N的徑向力，求在工作載荷下的壽命問題。
 

    
     1.1三維建模
    
     齒輪軸的三維模型如圖2所示。