大转矩弹性联轴器静态特性分析

大转矩弹性联轴器静态特性分析

转矩弹性橡胶联轴器是一种与弹性安装的动力装置相适应的动力传输设备,其安装于动力系统与轴系之间,由外鼓轮、内鼓轮、轮毂、橡胶金属环组件等零部件组成，其利用橡胶金属环组件置于两半联轴器联接孔内以实现两半联轴器的联接，橡胶金属环组件的芯轴与输出半联轴器的联接孔通过配合联接，而橡胶金属环组件的外套筒与输入半联轴器的内鼓轮联接，这样便使得输入与输出半联轴器并不是通过刚性联接在一起，在传递转矩时需通过弹性元件再传递到输出组件。定义联轴器滑移齿轮、橡胶—金属组合轮之间的接触特性,通过施加转动载荷,将接触应力特性转化为接触刚度，并将其与弹性联轴器固有刚度叠加，进而分析获得联轴器的模态特性，包括固有频率、振型等。我们通过计算模态分析方法,利用有限元分析软件对施加1.73×106N·m额定转矩的弹性联轴器进行模态分析,观察其在0～600Hz范围内各阶的振型以及固有频率分布。实际的及限转速应当联轴器不能从所联接的部件脱离,由于同样的联轴器可能被用在不同的设备上,因此对联轴器的设计临界转速(及限转速)评价非常困难,一般仅仅考虑联轴器而不考虑整个系统1)在额定扭转1.73×106N·m下弹性联轴器的较大应力为405.5MPa,较大位移为2.341mm,以及其在轴向的角位移较大值为4.463×10-3rad。同时在此基础上给出了弹性联轴器的前三阶模态振型及其对应的固有频率。(2)在对弹性联轴器施加了1.73×106N·m转矩的基础上,在输出轴端施加不同的径向外力了Y和Z两个方向上径向刚度相同,其值均为1.74×109N/m,以及在输出轴施加不同的转矩静态扭转刚度值5.204×108N·m/rad。(3)基于离心应力的及限转速分析方法,通过加载不同转速下旋转离心力,计算各转速下的较大应力,较终通过及限转速法确定了弹性联轴器的临界转速(及限转速)为2500r/min。