联轴器连杆膜片
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联轴器连杆膜片

描述:膜片联轴器的模态分析 膜片联轴器是机械中连接主动元件与从动元件并传递转矩的重要机构,在很多应用场所机械性能优于刚性联轴器。膜片在传递转矩时同时受压缩和拉伸,依靠弹性
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膜片联轴器的模态分析

    膜片联轴器是机械中连接主动元件与从动元件并传递转矩的重要机构,在很多应用场所机械性能优于刚性联轴器。膜片在传递转矩时同时受压缩和拉伸,依靠弹性变形将主从动机联接起来,并巨具有减振、噪声小等优点。同时也由于经常工作在不对一中的主从动机构之间,膜片联轴器受到复杂载荷和振动的作用,组成膜片联轴器的主要部件容易产生磨损。为了对组成膜片联轴器的各部件进行模态分析,避免联轴器部件之问因共振产生的振动噪声问题,使传动系统工作正常、提高传动系统性能,有必要对联轴器及其关键部件的一些振动参数进行分析研究

机械结构因结构、材料、运动机理等因素的不同会产生不同的振动特性,这种振动特性又可以称为机械的结构模态,模态参数常用阻尼比、固有振型及频率表示2。获得这些参数就是模态分析的主要任务,主要可以通过理论计算、试验或者计算机仿真模拟获得通方

获得需要复杂的计算过程,用时长日_复杂试验模态分析法需要产品试制成型,生产制造一件产品的周期长,因此不便及时获得产品的模态特性相关数据计算机技术在工程领域的发展使理论模态分析法得以在较短产品周期内完成。本文在Pro/L造型环境下对金属膜片联轴器的各零部件进行仿真模态分析,根据模态分析理论对联轴器整体及重要部件进行仿真求解,分析其固有振动特性

1夹板衬套式金属膜片联轴器的结构

    夹板衬套式金属膜片联轴器主要山连接主传动元件的左半联轴器和火紧咪险、具有较人仰甘的膜片组、连接从动元件的右半联轴器和夹紧螺栓装配而成膜片组是联轴器的弹性元件,它大多由几片相同形状的金属膜片通过加工组成膜片组。膜片的材料很大程度上决定了联轴器的挠性优劣,是膜片联轴器的关键部件。根据膜片组形状的不同会有数量对称的几组螺栓孔,它们与螺栓装配连接,通过螺栓连接将主动机构的转矩传递给膜片组,膜片组受力发生变形传递转矩。当主动轴与从动轴之间出现不对中或偏移时,膜片组发生弹性变形,保证主从动轴之间的柔性连接。金属膜片联轴器连接紧密,不依赖润滑,可以适应大多数复杂环境。若采用合金材料还可以大大减小结构质量,主要连接高速且主传动载荷变化小的主从动轴之间,是一种发展空间极大的联接机构。但对有较大冲击、转矩变化大、振动剧烈的联接环境,这种联轴器结构存在很大的局限性. 转矩在主从动元件传递主要是通过夹紧螺栓、2个由4片同形状、同材料金属薄片组成的膜片组完成。其转矩的传递过程是:主传动从左半联轴器传人经螺栓传给膜片组到中间体,再由另一组膜片传至右侧螺栓及右半联轴器,最后通过联接传至从动元件输出。每片膜片组由四片膜片组成,材料采用高强度的强力铝合金板簧,轻量、有较高的抗扭刚度,能适合高响应.

2结构模态分析理论

    模态分析属于动力学分析的范畴,模态分析得到的相关数据(固有频率及相关振型)可以反映结构本身的振动性质,一模态分析的一个重要作用就是求解其结构的固有频率和各阶振型,作为结构共振分析和改善结构系统功力学特性的重要手段提高结构系统的安全系数模态分析的队心理论涉及机械学、数学、信号处理以及控制工程等多种理论,模态分析的过程就是利用这些理沦获得模态参数.它的本质是一组坐标变换.通常机械结构是在物理坐标系中用微分方程组表。述为了获得模态参数就需要将物理坐标变换为模态坐标,求解方程组得到模态阻尼比、模态频率及振型。这些参数可以用作载荷的计算与识别以及修正有限元理论模型,其过程大致为:用分析的数据建立一个部件的新地的数月模型,然后在将修正的模型配替换掉原有模型达到优化目的。

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