 梅花联轴器的有限元分析
本文以传动扭矩M=1500Nm为例进行设计，并利用SOLIDWORKS进行三维建模得到所示的梅花联轴器三维模型。ABAQUS无论对简单或复杂的线性和非线性工程问题都提供了一套完整强大的有限元理论解决方案，对于广泛领域中的结构，热和连接分析问题都能解决。ABAQUS是一套功能强大的工程模拟的有限元软件，其解决问题的范围从相对简单的线性分析到许多复杂的非线性问题。由于本联轴器的关键部件是瓣状橡胶—金属块复合弹性体，其工作时的变形是非线性的，考虑到ABQUS在非线性分析方面的优势，所以利用ABAQUS完成对本联轴器的有限元分析。
1有限元建模由于考虑到联轴器中橡胶最容易发生失效，且考虑到联轴器的输入端和输出端结构相同和计算机的硬件情况，本文取联轴器的输入端进行有限无分析，梅花联轴器输入端的结构，并将其通过IGES格式导入ABAQUS中。耦合约束：为了方便施加边界条件和载荷，需要定义耦合约束。在输入轴法兰盘的轴线上定义参考点RP－1与其内表面耦合。边界条件：过渡座端面加固定约束；输入法兰盘外端面约束轴向平动和径向转动自由度。绑定约束：金属板与橡胶接触面加绑定约束，螺钉连接处加绑定约束。载荷的施加：在参考点RP－1上施加幅值，载荷大小为1500Nm的转矩。
2应力分析结果
加载后，整体结构的变形过程。从中可以看出，随着载荷的增加，橡胶发生形变增大；输入轴法兰盘的梅花凸台的左右金属橡胶复合弹性体分别受拉和受压。为法兰盘的mises等效应力。
从中可以明显看出，最大应力发生在梅花凸台的根部，其值为484．6MPa＜［δp］≥494MPa，满足强度要求。
为瓣状橡胶－金属块复合弹性体应力云，应力最大值发生在与过渡座连接的金属块上，其值为221MPa。金属块c两边的金属片和橡胶的最大应力发生在距金属块最近的位置。具体情况，受拉金属片a的应力值为49．11MPa，受压金属片e的应力值为36．65MPa，受拉橡胶块b的应力值为16．03MPa，受压橡胶块d的应力值为8．232MPa。橡胶的许用应力是18．234MPa，瓣状橡胶－金属块复合弹性的强度满足要求。
3扭转刚度分析
为联轴器输入端在不同载荷下的转角与时间的变化曲线。通过扭转刚度的计算公式(28)，得到刚度与载荷的关系。
泊头市友盛联轴器有限公司专业制造生产鼓型齿式联轴器，弹性柱销联轴器，星型联轴器，梅花联轴器，膜片联轴器，用来联接不同机构中的两根轴（主动轴和从动轴）使之共同旋转以传递扭矩的机械零件。在高速重载的动力传动中，有些联轴器还有缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用。联轴器由两半部分组成，分别与主动轴和从动轴联接。一般动力机大都借助于联轴器与工作机相联接。
|
沈网警备案20040880号
增值电信业务经营许可证：辽B2-20190027
