弹性联轴器安装误差对其性能影响的有限元分析

发布时间：2017-03-19 01:04

  本文关键词：弹性联轴器安装误差对其性能影响的有限元分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：弹性联轴器联接的两根轴一般均存在安装误差,根据两轴轴线的不同轴情况,可分为径向安装误差和偏摆安装误差。联轴器的安装误差会引起联轴器的沿圆周方向的转角,该转角即称为联轴器的转角误差。应用于精密传动的联轴器应能从原理和结构上最大限度减小由安装误差引起的转角误差,因此如何减小转角误差就是弹性联轴器所要研究的重要课题。首先,本文建立了联轴器性能指标的评价模型,给出了衡量联轴器在补偿安装误差过程中引起转角误差的性能指标——角刚度。其次,根据联轴器的实际工程模型建立了联轴器的有限元模型,利用有限元方法对联轴器的角刚度展开了研究,计算了径向安装误差和偏摆安装误差引起的转角误差,发现如下规律：当安装误差的周向角度不变时,随着联轴器安装误差的增大,其引起的转角误差也增大,且两者呈线性关系；对于径向和偏摆安装误差,安装误差周向角度与角刚度呈周期性变化,当安装误差周向角度变化一周时,角刚度在45°、135°、225°和315°取最小值,在0°、90°、180°和270°取最大值；对比径向角刚度和偏摆角刚度的最小值,径向角刚度相比偏摆角刚度较小,因此径向安装误差对联轴器的性能影响较大；当径向安装误差和偏摆安装误差同时存在时所引起的转角误差有近似叠加的性质。然后,进一步对联轴器的几何参数变量与角刚度进行了灵敏度分析,发现如下规律：随着悬臂宽度的减小,径向角刚度和偏摆角刚度均逐渐增大；随着悬臂厚度的减小,径向角刚度和偏摆角刚度均逐渐增大;随着悬臂长度的增大,径向角刚度和偏摆角刚度均逐渐增大。综合上面三种几何参数与角刚度的灵敏度分析,得到了以下结论：适当减小联轴器悬臂的宽度,减小联轴器悬臂的厚度,增加联轴器悬臂的长度可有效增加联轴器的角刚度。最后,本文根据联轴器的实际工程模型设计了联轴器的性能试验装置,通过试验测试了联轴器的转角误差,并且将试验结果和理论计算结果作了对比,验证了本文计算方法的正确性。
【关键词】：弹性联轴器 安装误差 角刚度 有限元分析
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH133.4
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-15
• 1.1 课题研究背景与意义9-11
• 1.2 国内外研究综述11-13
• 1.3 本文的主要工作与研究方法13-15
• 2 建立联轴器性能指标的评价模型15-21
• 2.1 联轴器的安装误差15-17
• 2.2 建立联轴器性能指标的评价模型17-20
• 2.3 本章小结20-21
• 3 联轴器有限元模型的建立及其有限元分析21-40
• 3.1 建立联轴器的有限元模型21-30
• 3.1.1 建立几何模型21-23
• 3.1.2 有限元单元类型与材料属性23
• 3.1.3 边界条件23-26
• 3.1.4 建立有限元模型26-30
• 3.2 计算结果及分析30-39
• 3.2.1 单项安装误差作用的计算结果及分析30-36
• 3.2.2 安装误差同时作用的计算结果及分析36-39
• 3.3 本章小结39-40
• 4 联轴器几何参数变量与角刚度的灵敏度分析40-49
• 4.1 灵敏度分析40-48
• 4.1.1 悬臂宽度与角刚度的灵敏度分析41-43
• 4.1.2 悬臂厚度与角刚度的灵敏度分析43-46
• 4.1.3 悬臂长度与角刚度的灵敏度分析46-48
• 4.2 本章小结48-49
• 5 试验验证49-56
• 5.1 试验装置49-51
• 5.2 试验结果和计算结果对比验证51-55
• 5.3 本章小结55-56
• 结论56-57
• 参考文献57-60
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况60-61
• 致谢61-62

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