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鼓形蛇簧联轴器的设计与性能分析

发布者:泊头鑫程1  发布日期:2021-03-20

鼓形蛇簧联轴器的设计与性能分析

蛇形弹簧联轴器(以下简称蛇簧联轴器)是由几组蛇簧绕在两半联轴器的齿间来传递运动和动力的一种弹性联轴器,齿与齿之间镶嵌着蛇簧。工作时,通过齿与蛇簧的相互挤压,将主动轴的转矩传给从动轴。蛇簧联轴器在轴向、径向和角向具有良好的补偿能力,而且传递、使用寿命长。传统蛇簧联轴器两半联轴器上的齿主要有直线型(菱形齿)和曲线型齿(一般为圆弧形齿)两种。前者制造简单,但只适用于转矩变化不大的场合;后者适用于转矩变化较大的场合,但制造困难,蛇簧承受应力大,减震性和对中补偿性还有待提高。因此设计一种承受应力小、减震性能好、对中补偿、适用转矩变化大的鼓形齿结构的鼓形蛇簧联轴器,对其静应力和刚度特性进行分析。对承受应力小、减震性能好、对中补偿、适用转矩变化大进行分析。

在联轴器中,蛇簧的工作状态比较复杂,受力和变形计算都属于空间问题,为了计算简便,特假定:(1)蛇簧为弹性元件,将蛇簧作为梁来考虑。(2)在蛇簧靠近圆弧段,由于整个运动过程中变形基本为零,故将此端(A端)作为固定铰支座。(3)由于鼓形齿半径相对于齿长来说,比值很大,在蛇簧与半联轴器上的齿接触的过程中,我们近似认为有微小的水平位移,而在铅直方向上没有变化,因此将蛇簧与齿的接触点(即C点)作为可动铰支座来考虑。(4)在受力分析中,我们仅分析蛇簧所受剪力和弯矩,蛇簧所受的力作为一个集中力加载在两半联轴器的间隙中点。鼓形蛇簧联轴器在静应力和扭转刚度方面具有优势,从而说明鼓形蛇簧联轴器是有用的。

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