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作为机械传动中重要的传动装置之一,也是汽车等传动装置中的核心部件,十字轴万向节空间布置非常重要。目前,国内外对十字轴万向节联轴器的研究,大多数集中研究主动轴和从动轴之间的关系,对十字轴的运动规律和受力分析研究的较少,因此,对十字轴进行运动分析及受力分析,为十字轴万向节的安装、疲劳寿命设计提供参考。以QCBC-1十字轴万向节联轴器中的十字轴为研究对象,利用SolidWorks软件对十字轴万向节联轴器进行精确几何建模;利用数学向量方法、机构运动分析理论、虚拟仿真技术等,对十字轴平面法线的运动规律建立基本方程关系式,得出十字轴平面法线的运动轨迹是一个椭圆锥面,对十字轴轴颈的运动规律进行解析分析,得出十字轴轴颈的运动规律近似一个三角函数,十字轴轴颈的最大摆动角度等于输入轴和输出轴之间的夹角。利用运动仿真插件SolidWorks Motion,对不同夹角下的十字轴平面法线的运动轨迹进行仿真分析,以及对十字轴轴颈的摆动角速度和摆角进行仿真分析,获得了在不同夹角下十字轴万向节联轴器中十字轴平面法线的运动轨迹,以及十字轴轴颈的摆动角速度和摆角特性曲线,结合理论分析、虚拟仿真对十字轴的运动特性进行的相关研究,验证了理论分析的正确性,为十字轴万向节中十字轴的设计和空间布置提供参考依据。通过工程力学、有限元分析理论等,利用有限元插件SolidWorks Simulation对十字轴万向节联轴器进行静力分析,获得了在不同夹角情况下,十字轴的应力分布云图,根据分析结果,十字轴的应力集中部位位于十字轴轴颈根部过渡圆角处;利用圆弧蜕变曲线原理对十字轴轴颈根部进行优化,并对优化结果进行仿真和分析,得出优化后的十字轴轴颈根部的应力明显小于优化前的应力,优化后十字轴轴颈根部的最大应力减小了8.33%左右。