橡膠合金聯(lián)軸器靜態(tài)扭轉(zhuǎn)特性仿真分析

     聯(lián)軸器被廣泛地應(yīng)用于柴油機(jī)動(dòng)力裝置以及具有較大干擾力矩的傳動(dòng)裝置軸系,以實(shí)現(xiàn)傳遞功率的目的,并起到保護(hù)主、從動(dòng)機(jī)和提高整個(gè)傳動(dòng)裝置運(yùn)行的作用。彈性體是聯(lián)軸器實(shí)現(xiàn)緩沖減振,降噪節(jié)能,調(diào)整系統(tǒng)固有頻率和補(bǔ)償兩軸的不對(duì)中等功能的核心部件。目前大多數(shù)聯(lián)軸器采用橡膠,卷簧、簧片以及其他形式的金屬材料作為彈性體,由于結(jié)構(gòu)、材料和制造工藝的限制,這些聯(lián)軸器不同程度的存在轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大,對(duì)主從動(dòng)機(jī)的附加影響大,容易疲勞老化甚至斷裂,穩(wěn)妥性差,安裝復(fù)雜、使用要求高,造價(jià)高等不足之處。針對(duì)這種現(xiàn)狀,研制出一種新型橡膠合金聯(lián)軸器,該聯(lián)軸器在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選用和制造工藝方面相對(duì)現(xiàn)有聯(lián)軸器都有較大改進(jìn),是新型復(fù)合材料在機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)上的典型應(yīng)用。

彈性體是聯(lián)軸器的關(guān)鍵部位,它的結(jié)構(gòu)、材料和制造工藝直接決定了聯(lián)軸器的工作性能。通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定了橡膠合金聯(lián)軸器彈性體模型力學(xué)性能常數(shù),并以此為依據(jù),利用軟件對(duì)該聯(lián)軸器的靜態(tài)扭轉(zhuǎn)特性進(jìn)行了仿真分析,分析結(jié)果表明橡膠合金聯(lián)軸器能克服現(xiàn)有聯(lián)軸器的各種不足之處,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選用和制造工藝方面都有較大的創(chuàng)新價(jià)值。所述研究方法在實(shí)際應(yīng)用中也有借鑒意義。

本文中通過單軸拉伸實(shí)驗(yàn)測(cè)定了聯(lián)軸器橡膠合金彈性體模型力學(xué)性能常數(shù),并以此為依據(jù),利用軟件對(duì)該聯(lián)軸器的靜態(tài)扭轉(zhuǎn)特性進(jìn)行了仿真分析。由對(duì)橡膠合金聯(lián)軸器彈性體力學(xué)性能常數(shù)的實(shí)驗(yàn)測(cè)定和靜態(tài)扭轉(zhuǎn)特性的仿真分析,可得出以下結(jié)論:(1)橡膠合金聯(lián)軸器所采用設(shè)計(jì)、材料和制造工藝能夠控制扭轉(zhuǎn)角度,彈性體的扭振強(qiáng)度,具有減振緩沖、按 全有用、安裝簡(jiǎn)便、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)以及長(zhǎng)壽命的優(yōu)點(diǎn)。(2)模型是各大型有限元分析軟件運(yùn)用較廣泛的橡膠材料分析計(jì)算模型,能否準(zhǔn)確測(cè)定目標(biāo)材料的模型力學(xué)性能常數(shù),是決定仿真計(jì)算準(zhǔn)確性的關(guān)鍵前提,本文中我們所述方法,在實(shí)際應(yīng)用中有借鑒意義。(3)正確運(yùn)用軟件進(jìn)行仿真分析可以模擬計(jì)算出不同材料和不同設(shè)計(jì)工藝的彈性材料的扭轉(zhuǎn)特性,計(jì)算的結(jié)果對(duì)橡膠彈性元件材料和設(shè)計(jì)的改進(jìn),以及成品的選用都具有相對(duì)的指導(dǎo)意義。(4)圓盤形彈性體的不同位置在不同的負(fù)載條件下其扭轉(zhuǎn)特性也不相同,如何掌握這種變化規(guī)律,針對(duì)不同的使用要求對(duì)彈性體在不同層次上進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn),進(jìn)一步提高橡膠合金聯(lián)軸器的傳動(dòng)性能,擴(kuò)大其適用范圍,值得進(jìn)一步深入研究。