十字軸式萬(wàn)向聯(lián)軸器輥端叉頭有限元分析以軋管機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)中十字軸式萬(wàn)向聯(lián)軸器為例,運(yùn)用ANSYS程序?qū)伓瞬骖^進(jìn)行三維有限元分析,找出了叉頭的應(yīng)力集中區(qū)和較大應(yīng)力值,分析了叉頭發(fā)生破壞的原因,提出了叉頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)可采取的措施。

軋管機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)由主電機(jī)、減速器、中間軸、萬(wàn)向聯(lián)軸器等組成。主傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械部分的薄弱環(huán)節(jié)是萬(wàn)向接軸兩端的萬(wàn)向聯(lián)軸器。早期對(duì)其強(qiáng)度計(jì)算用的是材料力學(xué)方法和以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的經(jīng)驗(yàn)公式法,這兩種方法計(jì)算精度不高,性較差。為了性,在對(duì)其強(qiáng)度分析或設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí),常采用加大安 全系數(shù)的辦法,結(jié)果使萬(wàn)向聯(lián)軸器尺寸過(guò)大,成本增加。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用,各種行之的數(shù)值計(jì)算方法了巨大的發(fā)展。而有限元方法則是計(jì)算機(jī)誕生后在計(jì)算數(shù)學(xué)、力學(xué)和計(jì)算工程里誕生的較的計(jì)算方法,它在冶金設(shè)備中獲得廣泛應(yīng)用,已成為冶金設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、強(qiáng)度分析實(shí)用、、方便的 種方法,尤其對(duì)像萬(wàn)向聯(lián)軸器這類復(fù)雜零、部件,有限元更顯示了其的優(yōu)越性。

用ANSYS有限元軟件通過(guò)找出關(guān)鍵點(diǎn)依次連接成線,成面,較后旋轉(zhuǎn)生成體。由于只對(duì)輥端叉頭進(jìn)行結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析,因此在建模時(shí)可以對(duì)輥端叉頭進(jìn)行 定的簡(jiǎn)化處理,對(duì)一些相對(duì)細(xì)小且不影響整體的環(huán)節(jié)忽略,在既計(jì)算精度又盡量減少計(jì)算耗費(fèi)的原則上,對(duì)模型做出如下簡(jiǎn)化:由于分析對(duì)象主要為叉頭,輥端扁頭只起到傳遞力的作用,所以其模型只建立與襯板接觸的部分。由于只起到聯(lián)接作用、不傳遞載荷,所以分析時(shí)忽略掉襯板螺栓。忽略部分倒角及圓角,閉合扁頭和襯板之間的間隙,叉頭的剛體位移。對(duì)分析聯(lián)軸器輥端叉頭強(qiáng)度有影響的部分包括叉頭,襯板、輥端扁頭單獨(dú)建立模型,各自相對(duì)獨(dú)立,然后在各零件接觸面上建立接觸對(duì),以模擬各零件間的相互作用即力的傳遞。