万向联轴器是机械重要传动部件

万向联轴器是机械重要传动部件

等速万向联轴器是机械传动与联接的重要基础部件, 被广泛应用于汽车、起重运输和工程机械等设备中。常见的等速联轴器有球笼联轴器、双联十字轴万向节、十字滑块式联轴器及圆盘联轴器等, 它们一般适用于相交轴或平行轴的联接与等速传动。在有关等速连杆机构的研究中, 可直接联接空间两交错轴的等速连杆机构。对万向联轴器运动特点进行了进一步分析, 并据此设计成一种空间交错轴等速万向联轴器的结构型式。

分析验证了一种空间交错轴等速万向联轴器机构的等速传动特点, 并提出了这种联轴器的一种结构型式, 它具有构件种类少, 形状简单便于制造的特点, 且被联接两交错轴的夹角占可变范围很大, 适用于大偏角交错轴联接。轧管机主传动系统由主电机、减速器、中间轴、万向联轴器等组成。主传动系统机械部分的薄弱环节是万向接轴两端的万向联轴器。早期对其强度计算用的是材料力学方法和以实验数据为基础的经验公式法,这两种方法计算精度不高,可靠性较差。

为了保证可靠性,在对其强度分析或设计计算时,常采用加大安全系数的办法,结果使万向联轴器尺寸过大,成本增加。随着计算机技术的飞速发展和广泛应用,各种行之有效的数值计算方法得到了巨大的发展。而有限元方法则是计算机诞生后在计算数学、力学和计算工程领域里诞生的有效的计算方法,它在冶金设备中获得广泛应用,已成为冶金设备结构设计、强度分析实用、可靠、方便的一种方法,尤其对像万向联轴器这类复杂零、部件,有限元更显示了其的优越性。

在既保证计算精度又尽量减少计算耗费的原则上,对模型做出如下简化，由于分析对象主要为叉头,辊端扁头只起到传递力的作用,所以其模型只建立与衬板接触的部分。由于只起到联接作用、不传递载荷,所以分析时忽略掉衬板螺栓。忽略部分倒角及圆角,闭合扁头和衬板之间的间隙,消除叉头的刚移。对联轴器辊端叉头强度有影响的部分包括叉头、衬板、辊端扁头单独建立模型,各自相对独立,然后在各零件接触面上建立接触对,以模拟各零件间的相互作用即力的传递。

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