重载万向联轴器是冶金、船舶、矿山和工程机械等行业传动系统的核心组成部件，其中十字轴式万向联轴器具有传动扭矩大、效率高、传动平稳、结构紧凑以及具有较大的角度补偿能力等优点被广泛应用.文献研究了具有制造公差的十字万向联轴器的外形设计和优化方法，在保证结构强度的前提下使叉头直径最小化。

　　建立了一个不考虑赓胜力和弹性力的静态模型，探讨了十字万向联轴器力矩传递的计算方法，对汽车传动系统中的十字万向联轴器节又进行了断裂力学和有限元分析。二十世纪九十年代之前，我国钢铁企业使用的重载十字轴万向联轴器主要依赖进口;二十世纪九十年代之后，国内企业在引进和吸收国外先进技术的基础上，研究开发出国产重载十字轴式万向联轴器，并被广泛应用于国内的钢铁企业。然而，由于缺乏相对完整的设计理沦和生产制造体系，国产重载十字轴式万向联轴器与国外同类产品相比，产品存在着可靠性差和疲劳寿命短等诸多问题。某企业轧钢机传动系统中的万向联轴器在使用过程中，曾发生十字轴断裂事故，导致企业被迫停产，给企业造成重大损失。因此万向联轴器，尤其是十字轴的设计和制造质量，对企业整个生产线能否正常运行起着十分重要的作用。所以对重载万向联轴器十字轴结构强度的分析和优化具有指导意义。

　　2十字轴三维建模及强度分析计算

　　重载十字轴万向联轴器的建模重点是法兰叉头、十字轴和焊接叉头等。依据某热轧厂1700mm轧机十字轴式万向联轴器，在符合应用实际和不影响计算精度的基础上，为减少计算工作量和提高有限元分析效率，对联轴器做了必要的简化建模，模型装配过程按照各零件之间约束关系完成装配。用CATIA建立万向联轴器装配模型。

　　6结论

　　(1)运用CATLA R对十字轴进行三维建模，ANSYS Workbench等效应力分析结果表明，十字轴危险部位出现在两个相邻轴颈间的过渡圆角处，这说明在过渡圆角处有应力集中现象，与实际十字轴应用时发生断裂的部位相符，符合十字轴轴根容易断裂的原因

　　(2)对十字轴进行有限元分析，分析结果与理论计算结果吻合性很好，其强度也符合使用要求

　　(3)为降低十字轴轴根的应力，十字轴轴根采用双曲率型线过渡曲线的结构.并利用Design Explorer优化设计模块对十字轴进行结构优化设计

　　(4)十字轴轴根采用双曲率型线过渡曲线的结构优化设计结果表明，十字轴最大等效应力较优化前降低了约l 10%，较比十字轴轴根采用单曲率大圆弧过渡曲线降低了约6.81%优化后总变形量较比十字轴轴根采用单曲率大圆弧过渡曲线降低了约15.61%.验证十字轴结构优化设计改善了十字轴的应力集中和总体变形量，减少了十字轴因设计不合理造成应力集中的现象，提高了十字轴的结构强度，并能延长十字轴使用寿命。