金屬膜片強(qiáng)度、剛度有限元分析

    為了進(jìn)一步了解TD撓性聯(lián)軸器關(guān)鍵元件—金屬膜片的受力狀態(tài)及變形情況，采用有限元方法建立了金屬膜片的仿真模型，并對各運(yùn)用工況進(jìn)行了分析。

    （1）扭矩引起的應(yīng)力和變形

    扭矩863 N。時(shí)，應(yīng)力21.7 MPa，變形量0.02 mm,螺栓處的反作用力為380 N。

    (2)軸向不對中偏差引起的應(yīng)力和變形

    估計(jì)應(yīng)力、應(yīng)變值很小，未做計(jì)算。

    (3)竄動引起的應(yīng)力和變形

    橫向位移3. 7 m。時(shí)，應(yīng)力393 MPa，變形量3. 7 mm,螺栓處的反作用力為394 N。應(yīng)力和變形

    TD撓性聯(lián)軸器具有的顯著特點(diǎn)是允許轉(zhuǎn)速高，無需潤滑，減振好，噪聲低，免維護(hù)。

    TD撓性聯(lián)軸器工作時(shí)金屬膜片受力比較復(fù)雜。驅(qū)動力矩使膜片產(chǎn)生拉壓應(yīng)力，三向變位補(bǔ)償產(chǎn)生彎曲應(yīng)力和高頻循環(huán)疲勞應(yīng)力。膜片材料的力學(xué)性能要求非同一般，需采用抗高頻循環(huán)疲勞、耐銹蝕、的金屬薄片材料。目前國內(nèi)難以生產(chǎn)TD撓性聯(lián)軸器，主要受到金屬薄片材料關(guān)鍵技術(shù)的限制。根據(jù)分析結(jié)果和相關(guān)資料，金屬膜片要求的抗拉強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到1200 MPa，同時(shí)其疲勞強(qiáng)度應(yīng)在500-600 MPa，目前國內(nèi)材料和熱處理工藝難以實(shí)現(xiàn)。

    通過上述對比分析，結(jié)合2種聯(lián)軸器在國內(nèi)地鐵車輛上的運(yùn)用實(shí)際，可以得出如下結(jié)論:

    (1)在地鐵車輛運(yùn)用中，鼓形齒聯(lián)軸器和TD撓性聯(lián)軸器均能滿足運(yùn)營要求。從維護(hù)的角度看，TD撓性聯(lián)軸器優(yōu)于鼓形齒聯(lián)軸器。

    (2 )TD撓性聯(lián)軸器受材料和工藝因素制約暫時(shí)難以實(shí)現(xiàn)國內(nèi)生產(chǎn)。本著性設(shè)計(jì)原則，采用應(yīng)用技術(shù)較為成熟的鼓形齒聯(lián)軸器仍是國內(nèi)地鐵車輛設(shè)計(jì)、運(yùn)用中的。

    (3)對TD撓性聯(lián)軸器進(jìn)行前期和性試驗(yàn)是的。如果國內(nèi)廠家能攻克TD撓性聯(lián)軸器材料、工藝難關(guān)，推出成熟的產(chǎn)品，其在地鐵車輛上的應(yīng)用前景是廣闊的。