膜片聯(lián)軸器強(qiáng)度分析
膜片聯(lián)軸器可通過(guò)膜片彈性變形來(lái)補(bǔ)償相對(duì)位移,允許所聯(lián)兩軸存在的軸向、角向和徑向安裝誤差,且對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)有緩沖和減振作用,是一種高性能的撓性聯(lián)軸器。膜片聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)復(fù)雜,膜片損壞導(dǎo)致的聯(lián)軸器失效將直接影響傳動(dòng)系統(tǒng)的正常工作,甚至造成事故。因此,對(duì)膜片聯(lián)軸器進(jìn)行多體接觸有限元分析。
(1)由于束腰形膜片形狀合理,應(yīng)力水平低,相同參數(shù)下,計(jì)算出的壽命要比圓環(huán)形膜片的長(zhǎng)得多,并且在聯(lián)軸器上引起的附加載荷小,這正是工程中多采用束腰形膜片的原因。
(2) 膜片的疲勞壽命并不取決于其名義應(yīng)力,而是由應(yīng)力集中(或應(yīng)變集中)處的局部真應(yīng)力和真應(yīng)變所決定。因此,適宜用局部應(yīng)力-應(yīng)變法計(jì)算其疲勞裂紋萌生壽命。通過(guò)對(duì)局部應(yīng)力-應(yīng)變法的改進(jìn),建立了膜片聯(lián)軸器膜片疲勞壽命計(jì)算模型。
(3)的膜片的使用壽命較長(zhǎng),能滿足機(jī)組大修期內(nèi)不損壞的要求。
對(duì)于膜片聯(lián)軸器的強(qiáng)度分析,徐啟清采用材料力學(xué)法對(duì)膜片聯(lián)軸器進(jìn)行了應(yīng)力分析; 華軍等基于薄板彎曲理論和有限元法建立六孔圓環(huán)形和束腰形膜片的計(jì)算模型,并進(jìn)行應(yīng)力分析; 汝宇林等建立了簡(jiǎn)化的四分之一膜片有限元模型,計(jì)算了扭矩、離心力、軸向誤差、角向誤差引起的應(yīng)力; 張浩民、周新光等采用有限元法計(jì)算膜片聯(lián)軸器靜動(dòng)態(tài)應(yīng)力,膜片危險(xiǎn)點(diǎn)處的應(yīng)力; 計(jì)算了膜片聯(lián)軸器的應(yīng)力,得出膜片聯(lián)軸器性能與其應(yīng)力特性有密切關(guān)系; 建立了單張膜片的有限元模型,計(jì)算得出膜片的等效應(yīng)力云圖,并指出了膜片的應(yīng)力危險(xiǎn)區(qū)域,上述文獻(xiàn)往往只是對(duì)單張膜片建立簡(jiǎn)化模型,對(duì)于膜片聯(lián)軸器整體接觸有限元分析的相關(guān)研究鮮有報(bào)道。筆者考慮膜片聯(lián)軸器的螺栓預(yù)緊力、離心力、扭矩等載荷,建立膜片聯(lián)軸器整體有限元模型,并對(duì)其進(jìn)行接觸有限元分析,研究軸向偏離、徑向不對(duì)中、角向不對(duì)中等安裝誤差對(duì)膜片聯(lián)軸器力學(xué)性能的影響規(guī)律。