膜片联轴器有限元分析结果

有限元分析结果

    在ANSYS环境下，采用扩展拉格朗日法来计算多体接触问题。扩展拉格朗日法是通过改变罚因子寻找拉格朗日乘子的迭代过程。与罚函数法相比，接触刚度系数对它的影响相对较小，计算过程中增广拉格朗日乘子法通常能够产生较的结果。

    通过对膜片联轴器的多体接触有限元分析，可得图3所示的等效应力云图，图中联轴器仅取1 /4，以直观地显示螺栓的应力状态。

    联轴器等效应力为362 MPa，出现在外圈螺栓连接处，主要是由外圈螺栓组的预紧力引起。与螺母相联的零件应力也较大。膜片组的等效应力为106 MPa，出现在膜片与内圈螺栓的接触区域，这是由内圈螺栓组受切向力较大，且为铰制孔螺栓所致。膜片组中右端的膜片等效应力。

    图4给出了膜片联轴器的综合位移云图，联轴器综合位移为0. 710 mm，出现在膜片联轴器外圈螺栓处，这主要是预紧力和扭矩的联合作用的结果。由于外圈与内圈螺栓组预紧力的作用下，膜片受到挤压，膜片中部出现弯曲，膜片组综合位移出现在膜片中部，其值为0. 451 mm o

    预紧力、扭矩和离心力作用下，膜片组的等效应力和膜片间接触应力分布曲线分别如图5,6所示。由图可知，各膜片的等效应力值在52一106 (MPa)之间，两端膜片应力较大，中间膜片依次减小且分布较均匀，由于转速较高，离心力对膜片应力影响较为明显。膜片组的接触应力为44.4 MPa，其中右端两膜片间的接触应力相对较大，其它膜片间的接触应力分布较为均匀。