也没有结合扭转静强度安全系数进行分析，这样就疏漏了很多情况且无法保证扭矩轴在达到一定的载荷时发生断裂，本次分析采用七种情况来进行分析，同时结合安全系数进行对比计算，以保证达到一种很好的效果。2安全槽形状设计及参数确定采煤机扭矩轴的基本结构是一空心的外花键轴在轴的一侧有U型或V型结构的卸荷槽以产生缺口效应5如图一所示。
扭矩轴在正常工作时轴向受力图如图二所示，由图二可见扭矩轴的失效形式主要是卸载槽的断裂，在实际生产应用中既需要从分发挥其传动强度，又需要保证其起到过载保护的功用。安全槽的设计成为摇臂扭矩轴能否应用到实际生产中得关键问题。
图二扭矩轴轴向受力分布图21材料的选择为合理选择扭矩轴材料，应综合考虑下列因素：为满足抗疲劳、抗冲击性能，要求由一定的芯部硬度；扭矩轴与第一级轴齿轮通过花键链接，其表面要和齿轮材料相啮合，故应保证扭矩轴材料在强度上与齿轮材料基本吻合；生产厂家对某种材料的热处理工艺的稳定程度及技术成熟情况应能满足一定的性能要求4。20CrNiMo是优质调质钢，调质后有良好的综合力学性能，低温冲击韧性很高，淬火低温回火或高温回火后都有较高的疲劳强度和低得缺口敏感度，中等淬透
f性，用于截面较大的，受冲击载荷的高强度零件。因此，本次试验选择材料20CrNiMo，其中δb980Mpa，δs785Mpa6。22安全槽形状的设计现在工程机械中常使用的安全槽的形状是U槽、V槽、矩形槽及梯形槽，本次设计安全槽结构的变化如下图三所示。分析首先对矩形槽、U形槽、梯形梯形槽1、梯形槽2、梯形槽3及V形槽保证深度一定、载荷与约束不变的情况下进行分析，以获得安全槽的最优形状，然后在对比图一的扭矩轴中设计如下的安全槽的形状，如图3所示。
图三不同的安全槽23扭转静强度安全系数的确定由于扭矩轴只是受扭矩的作用，扭矩轴主要受扭转切应力的作用。扭转静强度安全系数受到电机启动要求、过载强度要求及系统的弹性缓冲要求的作用，根据
3227，取
25。三：结果分析由τ（055062）δs432487Mpa5，为保证扭矩轴的过载保护能发挥作用，取τ487Mpa，在此情况下求解得到的各种形状的安全槽所需要加载的扭矩见下表一。表一最大切应力对应加载扭矩（NM）
ANSYSU槽矩形槽梯形槽1梯形槽2梯形槽3V形槽U槽21222496649472889690881299212100UG111361030494081011294081472012342
f此电机正常施加扭矩为48395NM，根据扭转静强度安全系数得到安全槽在达到扭转静强度安全系数时断r