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膜片联轴器复合应力疲劳分析

发布者:鑫程机械  发布日期:2018-08-29

相邻两螺栓孔之间的膜片段可等效为悬臂梁,并利用材料力学的方法推导出连杆型膜片联轴器在单独承受转矩、离心载荷、轴向偏移以及角向偏移时膜片内部应力的计算公式,同时提出了一

种计算膜片扭转刚度的方法,是运用经验公式来分析膜片应力和刚度的典型方法,但是其的不足是无法考虑螺栓孔周围区域应力集中效应的影响,导致计算应力与实际应力有较大的差距。

    运用有限元法和薄板弯曲理论对膜片应力和疲劳寿命开展的。其共同点是首先分析膜片在各种单独工况下的应力,将表1中前3种静态应力(轴向弯曲应力、膜片应力、离心应力)的组合应力作为膜片的平均应力,将旋转时角向偏移引起的应力作为交变应力幅,应用静力学分析分别求得平均应力和交变应力幅,然后基于此结果进行疲劳分析。

    然而上述方法有两点需要改进:

    1)一般说来,静态组合应力的分布和角向弯曲应力的分布是不同的。两种情况下应力点分布的区域严格说来并不重合。

    2)旋转除了产生离心力,还会产生惯性力。将角向偏移产生的应力作为交变应力幅实际上是忽略了惯性力的影响。

    我们针对这两点展开,以工程应用中常见的束腰型膜片联轴器为例,利用有限元软件ANSYS建模,将瞬态动力学分析方法引人膜片联轴器的应力分析。瞬态动力学方法是用于确定承受任意随时间变化

载荷的结构的动力学响应的一种方法,可分析确定结构在静载荷、瞬态载荷和简谐载荷的任意组合作用下随时间变化的位移、应变、应力及力。惯性力项的影响,了膜片在承受复杂载荷下的稳态动静复合应力,并进一步了转速对于该复合应力的影响,尤其是对于应力幅的影响,可为进一步的膜片联轴器寿命分析奠定为坚实的基础。


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