应用局部应力一应变法计算联轴器膜片疲劳寿命 膜片联轴器由两端轴、膜片组、中间轴和连接螺栓组成,是一种有广泛发展前途的、新型的、可取代齿式联轴器的两轴挠性联接装置。 由于轴线间的角向不对中,联轴器旋转时膜片中产生交变应力,引起疲劳。本文利用有限元方法建模,分析膜片的应力。在此基础上,引入修正的局部应力一应变法估算膜片疲劳裂纹形成寿命。 联轴器膜片应力分析 膜片是膜片挠性联轴器的关键性部件,由于轴线间偏移、传递转矩、承受离心力,膜片工作时处于复杂的受力状态。膜片作为弹性元件。膜片变形是薄板弯曲问题,一般情况下,膜片承受的预变形是小变形,采用小挠度理论来处理。 膜片上相邻两孔的螺栓分别与两端轴和中间轴的凸沿相连接,即螺栓相间反向布置,导致它们之间通过膜片的挠性可以有相对位移。当确定一个孔所在的位置是固定时,相邻的两孔处,由于预变形而导致法向作用力,对隔过一个孔的第三孔,又可视为固定约束。 这种约束与载荷的作用情况。膜片疲劳寿命分析膜片作为关键性元件,其疲劳寿命决定着膜片联轴器的正常使用寿命。由于膜片是个缺口件,其疲劳强度和寿命取决于应力集中(或应变集中)处的最大局部应力和应变,因此,适宜用局部应力一应变法计算其疲劳裂纹萌生寿命。局部应力刊应变法是近代在低周疲劳计算公式的基础上,提出的新的疲劳寿命估算方法,认为只要最大局部应力应变相同,疲劳寿命就相同。局部应力,应变法估算出的是裂纹形成寿命。 结论 1、由算例中可看出,由于束腰形膜片形状合理,应力水平低,相同参数下,计算出的寿命要比圆环形膜片的长得多,并且在联轴器上引起的附加载荷小,这正是工程中多用束腰形膜片的原因。 2、膜片的疲劳寿命并不取决于其名义应力,而是由应力集中(或应变集中)处的最大局部真应力和真应变所决定。因此,适宜用局部应力任左变法计算其疲劳裂纹萌生寿命。通过对局部应力一应变法的改进,建立了膜片联轴器膜片疲劳寿命计算模型。 3、由计算得到的膜片寿命看,设计合理的联轴器膜片的使用寿命较长,能满足机组大修期内不损坏的要求。 泊头市昌瑞传动设备有限公司(http://www.hbcrjx.com/)专业制作鼓形齿式联轴器,齿式联轴器,轮胎式联轴器,柱销联轴器等产品,轴套和中间件之间的滑动能容许大径向和角向偏差,中间件的特殊凸点设计产生支撑的作用,容许较大的角度偏差,不产生弯曲力矩,侃轴心负荷降至最低。 |