大轉矩彈性聯軸器靜態特性分析
大轉矩彈性聯軸器靜態特性分析
轉矩彈性橡膠聯軸器是一種與彈性安裝的動力裝置相適應的動力傳輸設備,其安裝于動力系統與軸系之間,由外鼓輪、內鼓輪、輪轂、橡膠金屬環組件等零部件組成，其利用橡膠金屬環組件置于兩半聯軸器聯接孔內以實現兩半聯軸器的聯接，橡膠金屬環組件的芯軸與輸出半聯軸器的聯接孔通過配合聯接，而橡膠金屬環組件的外套筒與輸入半聯軸器的內鼓輪聯接，這樣便使得輸入與輸出半聯軸器并不是通過剛性聯接在一起，在傳遞轉矩時需通過彈性元件再傳遞到輸出組件。定義聯軸器滑移齒輪、橡膠—金屬組合輪之間的接觸特性,通過施加轉動載荷,將接觸應力特性轉化為接觸剛度，并將其與彈性聯軸器固有剛度疊加，進而分析獲得聯軸器的模態特性，包括固有頻率、振型等。我們通過計算模態分析方法,利用有限元分析軟件對施加1.73×106N·m額定轉矩的彈性聯軸器進行模態分析,觀察其在0～600Hz范圍內各階的振型以及固有頻率分布。實際的及限轉速應當保證聯軸器不能從所聯接的部件脫離,由于同樣的聯軸器可能被用在不同的設備上,因此對聯軸器的設計臨界轉速(及限轉速)評價非常困難,一般僅僅考慮聯軸器而不考慮整個系統1)在額定扭轉1.73×106N·m下彈性聯軸器的較大應力為405.5MPa,較大位移為2.341mm,以及其在軸向的角位移較大值為4.463×10-3rad。同時在此基礎上給出了彈性聯軸器的前三階模態振型及其對應的固有頻率。(2)在對彈性聯軸器施加了1.73×106N·m轉矩的基礎上,在輸出軸端施加不同的徑向外力得到了Y和Z兩個方向上徑向剛度相同,其值均為1.74×109N/m,以及在輸出軸施加不同的轉矩得到靜態扭轉剛度值5.204×108N·m/rad。(3)基于離心應力的及限轉速分析方法,通過加載不同轉速下旋轉離心力,計算得到各轉速下的較大應力,較終通過及限轉速法確定了彈性聯軸器的臨界轉速(及限轉速)為2500r/min。
