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膜片联轴器强度分析

发布者:鑫程机械  发布日期:2018-03-25

膜片联轴器强度分析

    膜片是膜片联轴器的主要部件。根据工况条件,膜片常选用不锈钢304等材质。数片膜片叠加组装在一起,传递扭矩时允许传动轴有的轴向、角度位移,能补偿动力机械

和工作机械的安装误差,提高机组工作的性。

    用厚度为1 mm的5片膜片和2片补片组成膜片组。对膜片组施加轴向位移lmm,载荷400N.m膜片及补片材料为AISI304,材料密度p=8000 kb/m',杨氏模量E=198 GPa,泊松比p,=

0.29,屈服强度二206MPa。用SolidWorks软件构建膜片组几何模型,用集成于SolidWorks软件中的CosmosWorks分析膜片组的von Mises应力及疲劳强度。

 von Mises应力准则基于von Mises-Henckv理论。该理论表示,当von Mises应力等于应力限时,延性材料开始在某位置屈服。von Mises应力是基于剪切应变能的一种等效应力。

    如图3所示,为基到录大vonMises应力准则进行的应力分析结果。从结果可以看出:①应力出现在膜片上铰接点附近;必增加补片的膜片组,如图3(}所示。应力幅值明显小于传统结构膜片组,③补片能够起到减小局部明莫片铰接点附iJ应力值作用。

    膜片联轴器作为动力机械和工作机械之问的连接设备,工作条件复杂多变。当动力机械或工作机械存在安装误差,或者动力机械、工作机械工作时存在震动,会使膜片组产生轴向、角度位移,产生附加应力。随着动力机械和工作机械反复启动、正反转,膜片联轴器承受着交变应力作用,膜片损坏形式为疲劳破坏。以前面的von Mises

应力分析为基础,分析膜片的疲劳状态,模拟工况条件为联轴器处于经常反复启动、正反转频繁状态,循环次数设定为10y。如图4所示,

分别为带补片膜片组(图乡和不带补片膜片组(图1}的疲劳强度分析情况。从分析结果可以看出带补片的膜片组结构的性能明显高于不带补片的膜片组结构,说明带补片膜片组的能力远高于不带补片的膜片组,补片起到了的抵破坏的作用。

    考虑到异形补片制作、安装,以及运转过程中可能存在某些问题,故此,可以用圆形补片代替异形补片,如图5所示。圆形补片基本能够起到与异形补片一样的作用。

    利用TRIZ原理,分析膜片联轴器存在的技术矛盾,利用矛盾矩阵,并结合膜片的工况,选用局部质量原理,设计出带补片的

膜片联轴器新结构。利用SilodWorks软件建模,利用CosmsoWorks软件对带补片的膜片组和传统膜片组机构进行分析,通过比较分析,得出以卜结论:<1)在膜片数量相同的情况卜,增加补片,膜片组的性能明显提高;(力在膜片数量相同的情况卜,增加补片,地降低了膜片组中应力大小;<3)应力集中在膜片上于L边缘附近,其它地方较

    可以根据需要,适当地增加补片数量,或改变补片形状,以设计出结构简单、受力合理、使用寿命长的膜片组件。


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