球面滚珠联轴器疲劳寿命分析

球面滚珠联轴器疲劳寿命分析

运用点接触的理论对球面滚珠联轴器进行了寿命计算;运用有限元法建立了联轴器的数值分析模型，通过增广拉格朗日算法对其进行多体接触有限元分析，利用函数进行运动学分析滚珠的接触载荷谱;通过软件进行疲劳寿命分析。疲劳寿命的有限元计算结果与理论计算结果比较吻合，球面滚珠联轴器满足设计要求，证明了理论计算的合理性。为联轴器的疲劳寿命研究和后期的优化分析提供了参考依据。

联轴器是连接主动轴和从动轴使之共同旋转以传递转矩的机械部件，广泛应用于各机械装置的轴系传动中。在使用过程中，联轴器通常因为承受持续的接触力和离心力的作用而产生表面疲劳剥落及断裂现象。对联轴器的使用寿命进行了估算;对膜片联轴器疲劳裂纹寿命进行了分析;对获取疲劳分析时时间载荷历程的方法进行了研究;通过实测的对接轴载荷时间历程对万向联轴器进行静力学分析与疲劳寿命分析并估算出其疲劳寿命

上述研究虽然对联轴器的疲劳寿命做出了巨大贡献，但大都是单纯运用疲劳公式或者有限元法进行计算，其时间载荷曲线通过实测或在大应力点加载恒定载荷来估算疲劳寿命，存在成本高、周期长、误差大等缺点阁。对联轴器进行分析获得时间载荷历程，很好地解决了这些问题。

联轴器分为刚性联轴器和柔性联轴器，沙滩清洁车垃圾拾取装置所用的联轴器为刚性联轴器。其滚珠侧面是由变曲率半径形成的球面形状，形似腰鼓，这种形状的滚珠可以自动修正联轴器接触母线的形状，改掉了两传动轴不对中时，普通滚珠万向联轴器在传动动力时，滚珠受力面积小、接触应力大的缺点，同时减小或者了滚珠的边缘应力，提高了联轴器的疲劳寿命。