膜片聯(lián)軸器有限元分析結(jié)果
在ANSYS 環(huán)境下,采用擴(kuò)展拉格朗日法來計(jì)算多體接觸問題。擴(kuò)展拉格朗日法是通過改變罰因子尋找拉格朗日乘子的迭代過程。與罰函數(shù)法相比,接觸剛度系數(shù)對(duì)它的影響相對(duì)較小,計(jì)算過程中增廣拉
格朗日乘子法通常能夠產(chǎn)生較精 確的結(jié)果。通過對(duì)膜片聯(lián)軸器的多體接觸有限元分析,可得圖3 所示的等效應(yīng)力云圖,圖中聯(lián)軸器僅取1 /4,以直觀地顯示螺栓的應(yīng)力狀態(tài)。聯(lián)軸器大等效應(yīng)力為362 MPa,出現(xiàn)在外圈螺栓連接處,主要是由外圈螺栓組的預(yù)緊力引起。與螺母相聯(lián)的零件應(yīng)力也較大。膜片組的大等效應(yīng)力為106 MPa,出現(xiàn)在膜片與內(nèi)圈螺栓的接觸區(qū)域,這是由內(nèi)圈螺栓組受切向力較大,且為鉸制孔螺栓所致。膜片組中右端的膜片等效應(yīng)力大。圖4 給出了膜片聯(lián)軸器的綜合位移云圖,聯(lián)軸器大綜合位移為0. 710 mm,出現(xiàn)在膜片聯(lián)軸器外圈螺栓處,這主要是預(yù)緊力和扭矩的聯(lián)合作用的結(jié)果。
由于外圈與內(nèi)圈螺栓組預(yù)緊力的作用下,膜片受到擠壓,膜片中部出現(xiàn)彎曲,膜片組大綜合位移出現(xiàn)在膜片中部,其值為0. 451 mm。
膜片聯(lián)軸器依靠金屬膜片來轉(zhuǎn)達(dá)扭矩并汲取由錯(cuò)誤中導(dǎo)致的變形,零部件之間沒有相對(duì)活動(dòng),沒有沖突,磨損,因此不需求光滑,符合流程設(shè)備無油化發(fā)展目標(biāo)。齒式聯(lián)軸器是剛性可移式聯(lián)軸器,它靠齒面之間的相對(duì)滑移來賠償兩軸的錯(cuò)誤中,因此齒式聯(lián)軸器 要光滑,而且光滑條件是決策齒式聯(lián)軸器工作好壞的主要。是在高速運(yùn)行時(shí)顯得 為凸出,如在離心力的作用下,油的闊別、泄漏等,和光滑油的選擇,往往因光滑設(shè)計(jì)用的是被連接機(jī)械的軸承光滑油,而不是承載合適的齒輪光滑油。因此,高速運(yùn)行的齒式聯(lián)軸器的光滑問題尤為凸出。另一方面,齒面相對(duì)滑移發(fā)生的磨損又會(huì)形成油泥和不平均等一系列問題。所以,盡管齒式聯(lián)軸器曾經(jīng)是高速大功率使用的 選擇,但跟著膜片聯(lián)軸器的出現(xiàn)和發(fā)展,齒式聯(lián)軸器逐漸淡出了。
膜片聯(lián)軸器選用金屬膜片作為彈性元件,,轉(zhuǎn)達(dá)載荷大,而且悉數(shù)產(chǎn)物中不存在非金屬件,沒有老化問題,運(yùn)用壽命長,而且實(shí)用于尖酸的運(yùn)用環(huán)境。這對(duì)金屬彈性元件聯(lián)軸器不可對(duì)比的。