大轉矩彈性聯(lián)軸器靜態(tài)特性分析

轉矩彈性橡膠聯(lián)軸器是一種與彈性安裝的動(dòng)力裝置相適應的動(dòng)力傳輸設備,其安裝于動(dòng)力系統與軸系之間,由外鼓輪、內鼓輪、輪轂、橡膠金屬環(huán)組件等零部件組成，其利用橡膠金屬環(huán)組件置于兩半聯(lián)軸器聯(lián)接孔內以實(shí)現兩半聯(lián)軸器的聯(lián)接，橡膠金屬環(huán)組件的芯軸與輸出半聯(lián)軸器的聯(lián)接孔通過(guò)配合聯(lián)接，而橡膠金屬環(huán)組件的外套筒與輸入半聯(lián)軸器的內鼓輪聯(lián)接，這樣便使得輸入與輸出半聯(lián)軸器并不是通過(guò)剛性聯(lián)接在一起，在傳遞轉矩時(shí)需通過(guò)彈性元件再傳遞到輸出組件。定義聯(lián)軸器滑移齒輪、橡膠—金屬組合輪之間的接觸特性,通過(guò)施加轉動(dòng)載荷,將接觸應力特性轉化為接觸剛度，并將其與彈性聯(lián)軸器固有剛度疊加，進(jìn)而分析獲得聯(lián)軸器的模態(tài)特性，包括固有頻率、振型等。我們通過(guò)計算模態(tài)分析方法,利用有限元分析軟件對施加1.73×106N·m額定轉矩的彈性聯(lián)軸器進(jìn)行模態(tài)分析,觀(guān)察其在0～600Hz范圍內各階的振型以及固有頻率分布。實(shí)際的及限轉速應當聯(lián)軸器不能從所聯(lián)接的部件脫離,由于同樣的聯(lián)軸器可能被用在不同的設備上,因此對聯(lián)軸器的設計臨界轉速(及限轉速)評價(jià)非常困難,一般僅僅考慮聯(lián)軸器而不考慮整個(gè)系統1)在額定扭轉1.73×106N·m下彈性聯(lián)軸器的較大應力為405.5MPa,較大位移為2.341mm,以及其在軸向的角位移較大值為4.463×10-3rad。同時(shí)在此基礎上給出了彈性聯(lián)軸器的前三階模態(tài)振型及其對應的固有頻率。(2)在對彈性聯(lián)軸器施加了1.73×106N·m轉矩的基礎上,在輸出軸端施加不同的徑向外力了Y和Z兩個(gè)方向上徑向剛度相同,其值均為1.74×109N/m,以及在輸出軸施加不同的轉矩靜態(tài)扭轉剛度值5.204×108N·m/rad。(3)基于離心應力的及限轉速分析方法,通過(guò)加載不同轉速下旋轉離心力,計算各轉速下的較大應力,較終通過(guò)及限轉速法確定了彈性聯(lián)軸器的臨界轉速(及限轉速)為2500r/min。