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联轴器对轮及运行过程中受力分析

作者: 时间:2019-07-02200 次浏览

联轴器的使用和选择都是靠受力来确定,受力不同,型号大小也不同,一般为了优化联轴器的使用效能,建立力学模型,分析各种力和力矩的作用,从而达到主要应力的作用点。优化和设计各种联轴器,以达到更好的效果。为了建立半联轴器的力学模型,特假定蛇簧变形后仍与齿相邻接触,每个齿受力一样。
蛇簧的截面尺寸比其所在的圆柱体半径小得多,故近似平面问题来计算。机械系统中采用蛇簧联轴器的目的在于让其承受运行中的各种不对中,因此半联轴器在运行过程中主要应受到以下几种力和力矩的作用。在扭矩的作用下,蛇簧作用在半联轴器的挤压应力;因为是高速蛇簧联轴器,半联轴器将产生很大的离心力;在扭矩的作用下,蛇簧作用在半联轴器齿根处的剪切力;旋转时的径向和切向力;角偏移时的弯矩等。

联轴器

运行过程中,前三项力所引起的应力属于静态力范畴,后两项力引起的应力是属于动态力范畴,且随着轴每转一周而变化,在分析过程中发现,半联轴器上集中的主要应力是离心力、挤压力和齿根处的剪切力产生的,所以在接下来的分析中主要对这三种力进行分析。将模型简化成一个直齿圆柱齿轮与蛇簧的组合体,在进行受力分析时,在扭矩的作用下半联轴器的齿侧面将受到挤压应力,齿根处将受到剪切力。
联轴器是一种机械传动件,目前对机械传动件的研究方法主要集中于传动件的优化设计、动力学分析、可靠性分析等方面。联轴器具有补偿性能还有缓冲减振作用,因此启动频繁、正反变化多的高速轴多选用后者。但是在传递转矩时,由于弹性元件的强度限制,弹性元件联轴器又不及前者。弹性联轴器的弹性元件按材质来划分的话可分为金属或非金属弹性元件,前者具有强度高、传递扭矩的能力大、寿命长、不易变质,性能稳定,结构尺寸小的优点,但往往成本较高;后者具有弹性良好、滞后特性、消振能力强、缓冲性能好、加工和制造方便、结构简单和价格便宜、易获得各种形状结构且具有阻尼性能较高的优点。