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联轴器参数优化及轴承载荷分析

发布者:鑫程机械  发布日期:2021-03-03

机车驱动系统联轴器参数优化及轴承载荷分析

联轴器是联接两轴且在传递运动和动力的过程中使两轴一同回转而不脱开的一种装置。此外,联轴器还具有补偿两轴相对位移、缓冲和减振以及安 全防护功能。机车驱动系统联轴器是机车转向架驱动系统的重要组成部分,它将牵引电机轴和齿轮轴联接在一起,从而实现将牵引电机的扭矩通过传动连结部分传递到车轮。

驱动系统中的联轴器的基本作用为:(1)同心轴间力矩传递;(2)适应轴肩间的径向、轴向及偏角三向变位;(3)提供驱动轴系弹性,以降低传动噪声。使用有限元软件ANSYS对联轴器的性能及机车驱动系统的轴承载荷进行分析。根据驱动系统的特点及联轴器的工作特点对联轴器进行优化,以联轴器的弯曲刚度为目标函数,分别计算分析了优化前、后联轴器的性能特征以及对轴承载荷的影响。通过优化联轴器结构,能够提高联轴器承受系统安装误差引起的附加力和力矩等载荷作用的能力,并且能够显著降低驱动系统轴承载荷的变载率,提高机车驱动系统中轴承的性能。采用有限元软件ANSYS对圆弧端齿联轴器进行强度及刚度分析计算。根据圆弧端齿联轴器的相关图纸,在ANSYS中建立圆弧端齿联轴器的实体模型。为便于扭矩及弯矩的施加,避免加载点局部应力集中,在建模时基于加载等效的前提,建立了ss的1面与2面之间的过渡体,在过渡体面上施加扭矩及弯矩,与在2面上施加扭矩及弯矩是等效的。由驱动系统的特点和联轴器的工作特点可知,为了减小驱动系统中轴承载荷,在保证联轴器强度的前提下,应当使联轴器的弯曲刚度尽量小,使扭转刚度和径向刚度尽量大。在应用中,联轴器可以在一定角度内进行弯曲,会变大轴承载荷。


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