相鄰兩螺栓孔之間的膜片段可等效為懸臂梁,并利用材料力學(xué)的方法推導(dǎo)出連桿型膜片聯(lián)軸器在單獨(dú)承受轉(zhuǎn)矩、離心載荷、軸向偏移以及角向偏移時(shí)膜片內(nèi)部應(yīng)力的計(jì)算公式,同時(shí)提出了一
種計(jì)算膜片扭轉(zhuǎn)剛度的方法,是運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)分析膜片應(yīng)力和剛度的典型方法,但是其的不足是無(wú)法考慮螺栓孔周?chē)鷧^(qū)域應(yīng)力集中效應(yīng)的影響,導(dǎo)致計(jì)算應(yīng)力與實(shí)際應(yīng)力有較大的差距。
運(yùn)用有限元法和薄板彎曲理論對(duì)膜片應(yīng)力和疲勞壽命開(kāi)展的。其共同點(diǎn)是首先分析膜片在各種單獨(dú)工況下的應(yīng)力,將表1中前3種靜態(tài)應(yīng)力(軸向彎曲應(yīng)力、膜片應(yīng)力、離心應(yīng)力)的組合應(yīng)力作為膜片的平均應(yīng)力,將旋轉(zhuǎn)時(shí)角向偏移引起的應(yīng)力作為交變應(yīng)力幅,應(yīng)用靜力學(xué)分析分別求得平均應(yīng)力和交變應(yīng)力幅,然后基于此結(jié)果進(jìn)行疲勞分析。
然而上述方法有兩點(diǎn)需要改進(jìn):
1)一般說(shuō)來(lái),靜態(tài)組合應(yīng)力的分布和角向彎曲應(yīng)力的分布是不同的。兩種情況下應(yīng)力點(diǎn)分布的區(qū)域嚴(yán)格說(shuō)來(lái)并不重合。
2)旋轉(zhuǎn)除了產(chǎn)生離心力,還會(huì)產(chǎn)生慣性力。將角向偏移產(chǎn)生的應(yīng)力作為交變應(yīng)力幅實(shí)際上是忽略了慣性力的影響。
我們針對(duì)這兩點(diǎn)展開(kāi),以工程應(yīng)用中常見(jiàn)的束腰型膜片聯(lián)軸器為例,利用有限元軟件ANSYS建模,將瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析方法引人膜片聯(lián)軸器的應(yīng)力分析。瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)方法是用于確定承受任意隨時(shí)間變化
載荷的結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)的一種方法,可分析確定結(jié)構(gòu)在靜載荷、瞬態(tài)載荷和簡(jiǎn)諧載荷的任意組合作用下隨時(shí)間變化的位移、應(yīng)變、應(yīng)力及力。慣性力項(xiàng)的影響,了膜片在承受復(fù)雜載荷下的穩(wěn)態(tài)動(dòng)靜復(fù)合應(yīng)力,并進(jìn)一步了轉(zhuǎn)速對(duì)于該復(fù)合應(yīng)力的影響,尤其是對(duì)于應(yīng)力幅的影響,可為進(jìn)一步的膜片聯(lián)軸器壽命分析奠定為堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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