论文部分内容阅读
联轴器是连接两轴、使被连接轴同时回转并传递运动和转矩的常用部件。金属膜片联轴器的主要组成部分包括:两个连接轴系的半联轴器、中间连接装置以及关键部件金属膜片组和加紧防松装置等。金属膜片组作为联轴器的关键部件,也是金属膜片联轴器的弹性元件,能够很好地起到补偿被连接轴不对中的相对偏移量。金属膜片联轴器是轴系传动中常用的挠性连接装置。本文所研究夹板衬套式金属膜片联轴器是为伺服电机等高速高精度定位、超精密控制而开发的金属板簧联轴器。动力传动部分采用高刚性低惯性的金属板簧方式,对于在扭转方向很硬,在旋转方向、高低方向、轴向很软的挠性联轴器而言,具备理想的特性。轴的连接采用了夹紧方式。由于动力传递全部通过摩擦结合来进行,因此完全无背隙。也没有橡胶和树脂联轴器之类的老化。夹板衬套式金属膜片联轴器不同于传统联轴器,它采用将左半联轴器、右半联轴器、金属膜片组及中间体集成的机构模式,大大地节省了装配空间,能很好地适用于中小型机械结构传动连接。国内对联轴器的研究多集中在对传统挠性联轴器的研究,特别是对金属膜片联轴器的研究大多是将金属膜片联轴器的关键部件金属膜片组单独分离出来,或者取对称金属膜片组的三分之一或取膜片组的六分之一进行建模分析,较少采用整体装配的方法,即创建金属膜片组和夹板衬套式联轴器整个装配体模型,然后做仿真分析研究,通过分析研究整体膜片联轴器模型仿真结果进而来得到夹板衬套式金属膜片联轴器关键部件金属膜片组装配条件下的各项数据。本文主要研究内容如下:根据夹板衬套式金属膜片联轴器的实际结构,运用三维造型软件Pro/E构建金属膜片联轴器的三维实体;通过Pro/E和CAD的接口技术,将创建好的膜片联轴器模型输入到有限元分析软件ANSYS Workbench中并构建夹板衬套式金属膜片联轴器的有限元模型。运用ANSYS Workbench软件,对整体的膜片联轴器进行静力学分析,研究在预紧力、转矩、离心力、安装误差产生的轴向偏移、角向偏移、径向偏移对膜片联轴器力!学性能的影响,从而得到金属膜片组的各项力学数据,并对比了不同材料、内圆形状膜片外形的力学性能,提出了夹板衬套式金属膜片联轴器膜片外形设计的改进建议。在ANSYS WORKBENCH建立模态分析,根据模态分析理论对联轴器整体及重要部件进行仿真求解,分析其固有振动特性。结合结构共振理论,检验结构设计转频与固有振动特性范围,确定结构设计转频不产生共振,并对不同频率下结构的振动型式做了预测。根据疲劳累积损伤理论,基于ANSYS Workbenchl5.0疲劳分析模块对联轴器的进行疲劳寿命仿真分析,研究了平均应力作用下联轴器金属膜片组的疲劳程度。