六孔關(guān)節(jié)軸承式膜片聯(lián)軸器的應(yīng)力分析

膜片聯(lián)軸器可通過疊片彈性變形來補(bǔ)償相對(duì)位移，允許所聯(lián)兩軸存在軸向、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，是一種的撓性聯(lián)軸器。薄板彎曲理論和有限元法建立六孔圓環(huán)形和束腰形疊片的計(jì)算模型，引人改進(jìn)的局部應(yīng)力一應(yīng)變法，建立計(jì)算疊片聯(lián)軸器疊片疲勞裂紋形成壽命的模型和方法;周標(biāo)等利用有限元軟件Ansy、建模，將瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)方法引人疊片聯(lián)軸器承受復(fù)雜載荷時(shí)的應(yīng)力分析;計(jì)算了疊片聯(lián)軸器的應(yīng)力，得出疊片聯(lián)軸器性能與其應(yīng)力特性有密切關(guān)系。根據(jù)疊片承受載荷的狀況，分析單一作用下和綜合工況下的力學(xué)模型，應(yīng)力解析表達(dá)式，得出兩者在疊片的軸向載荷承載范圍方面計(jì)算結(jié)果吻合良好。

靜力分析

膜片聯(lián)軸器中的膜片在運(yùn)行過程中主要受到以下幾種力和力矩的作用。

1)轉(zhuǎn)矩在膜片幅片中產(chǎn)生的拉壓力或剪力;

2)軸向位移時(shí)幅片中產(chǎn)生的剪力、拉力和彎矩;

3)旋轉(zhuǎn)時(shí)的徑向和切向力;

4)角偏斜時(shí)的彎矩等。

運(yùn)行中，前三項(xiàng)力所引起的應(yīng)力屬于靜態(tài)應(yīng)力范疇，角不對(duì)中情況下彎矩引起的應(yīng)力將隨著軸每轉(zhuǎn)一周而變化一次，屬于交變應(yīng)力。本文著重分析轉(zhuǎn)矩和軸向位移對(duì)疊片承載能力的影響。下面以圖1中示出的六孔束腰型疊片為例來立此類聯(lián)軸器的力學(xué)模型。

本文針對(duì)六孔關(guān)節(jié)軸承疊片聯(lián)軸器應(yīng)力特性進(jìn)行分析，推導(dǎo)出不同工況下的應(yīng)力計(jì)算公式，用有限元軟件Ansys進(jìn)行驗(yàn)證，并對(duì)的結(jié)果進(jìn)行比較總結(jié)。通過以上分析，可以如下結(jié)論:

1)文中解析解的力學(xué)模型是正確的，所推導(dǎo)的公式是適用的，從而建立了一套完整的疊片應(yīng)力計(jì)算公式，為關(guān)節(jié)疊片聯(lián)軸器的理論設(shè)計(jì)奠定了很好的理論基礎(chǔ)。

2)疊片上的應(yīng)力值與所承受的轉(zhuǎn)矩值和軸向位移均成正比，即在單一變量作用下，轉(zhuǎn)矩值增加一倍，應(yīng)力值也增加一倍，軸向位移亦同。而隨著角向位移增加，應(yīng)值的增加幅度加劇。

3)實(shí)際使用情況即在綜合載荷作用下，文中推導(dǎo)出的公式同樣適用，并對(duì)某一具體規(guī)格的疊片提出了工作范圍。為國(guó)產(chǎn)疊片聯(lián)軸器的系列化、通用化提供理論依據(jù)。