高速非线性蛇形弹簧联轴器研究

发布时间：2017-06-07 21:14

  本文关键词：高速非线性蛇形弹簧联轴器研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：蛇形弹簧联轴器（以下简称为蛇簧联轴器）是一种广泛用于重型机械及通用机械场合的扭矩连接装置。目前，常用蛇簧联轴器中半联轴器齿形结构有直线形和圆弧形两种，在国外已经得到了广泛应用，而我国这方面的研究与应用相对较少。随着社会的发展和市场的需求，对联轴器的使用寿命、减振性能、对中补偿能力、传递效率等性能要求越来越严格，特别是高速情况下联轴器的性能备受关注。 本文主要进行了以下研究： （1）设计出一种鼓形蛇簧联轴器，，对其重要部件—蛇簧建立力学模型，进行了理论推导，并且与有限元分析结果进行对比，证明了建立的力学模型是可行的。这为以后的弹性联轴器设计开发提供一定的理论基础。 （2）应用经典力学方法建立鼓形蛇簧联轴器重要部件—半联轴器在各种载荷作用下的力学模型，得出了相应的设计公式，并与有限元方法得出值进行了对比，证明了经典力学方法下建立的模型和得到的设计公式是正确的。这为鼓形蛇簧联轴器提供了一套完整的力学模型和设计公式。 （3）应用ANSYS Workbench对鼓形蛇簧联轴器和非鼓形蛇簧联轴器进行分析比较，结果表明，鼓形蛇簧联轴器更具有使用寿命长、传递效率高、减振性能好等优点。 （4）对鼓形蛇簧联轴器的齿形结构参数进行了分析比较，得出其参数对其应力的影响。 （5）运用ADAMS进行多刚体动力学分析，在ANSYS Workbench下进行刚柔耦合分析。 （6）应用ANSYS Workbench对鼓形蛇簧联轴器的半联轴器和蛇簧组成的装配体进行了是否有应力的模态分析，并且求出了临界转速，验证了鼓形蛇簧联轴器不会发生共振现象，为工作实践提供了理论参考。
【关键词】：蛇簧联轴器 蛇簧有限元多体 动力学 模态分析
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH133.4
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 引言9-14
• 1.1 课题研究背景9-10
• 1.2 机械传动件研究方法的研究现状10
• 1.3 蛇簧联轴器研究现状10-12
• 1.4 论文研究的意义与主要内容12-14
• 1.4.1 论文研究的意义12
• 1.4.2 论文研究的主要内容12-14
• 第二章 高速非线性蛇簧联轴器设计14-20
• 2.1 高速非线性蛇簧联轴器概述14-15
• 2.2 鼓形蛇簧联轴器设计15-19
• 2.2.1 鼓形蛇簧联轴器基本结构选型15
• 2.2.2 高速非线性蛇簧联轴器材料选择15-16
• 2.2.3 鼓形蛇簧联轴器设计计算16-18
• 2.2.4 鼓形蛇簧联轴器的三维建模18-19
• 2.3 本章小结19-20
• 第三章 高速非线性蛇簧联轴器静力学分析20-57
• 3.1 蛇簧传递扭矩时的力学模型及其应力分析20-40
• 3.1.1 传递扭矩时的力学模型20-30
• 3.1.2 传递扭矩时的应力分析30-40
• 3.1.2.1 有限元法的分析原理及过程30-33
• 3.1.2.2 软件介绍33-34
• 3.1.2.3 应力分析34-40
• 3.2 鼓形蛇簧联轴器与非鼓形蛇簧联轴器性能比较40-43
• 3.2.1 非鼓形蛇簧联轴器设计40-41
• 3.2.2 非鼓形蛇簧联轴器应力分析41-42
• 3.2.3 鼓形蛇簧联轴器和非鼓形蛇簧联轴器应力数据分析42
• 3.2.4 鼓形蛇簧联轴器和非鼓形蛇簧联轴器扭转刚度数据分析42-43
• 3.3 鼓形蛇簧联轴器两半联轴器在传递扭矩时的力学模型及应力分析43-52
• 3.3.1 传递扭矩时的力学模型43
• 3.3.2 传递扭矩时的应力分析43-47
• 3.3.3 离心力载荷下的力学模型47-48
• 3.3.4 离心力载荷下的应力分析48-51
• 3.3.5 综合载荷下应力分析51-52
• 3.4 联轴器齿参数对应力的影响52-56
• 3.5 本章小结56-57
• 第四章 高速非线性蛇簧联轴器多体动力学分析57-65
• 4.1 联轴器多刚体动力学虚拟样机建模与仿真57-61
• 4.1.1 多体仿真软件 ADAMS 简介57-58
• 4.1.2 联轴器多刚体动力学模型的建立58
• 4.1.3 系统约束的确定58
• 4.1.4 施加驱动58-59
• 4.1.5 施加载荷力59-60
• 4.1.6 仿真结果及分析60-61
• 4.2 联轴器多柔体动力学虚拟样机建模与仿真61-64
• 4.2.1 蛇簧柔性体文件的建立61-62
• 4.2.2 刚柔耦合模型的建立62
• 4.2.3 刚柔耦合模型动力学仿真62-64
• 4.3 本章小结64-65
• 第五章 高速非线性蛇簧联轴器模态分析65-74
• 5.1 回转体临界转速65
• 5.2 基于 ANSYS Workbench 下的模态分析65-73
• 5.2.1 模态分析介绍65
• 5.2.2 模态提取方法65-66
• 5.2.3 模态分析步骤66-67
• 5.2.4 鼓形蛇簧联轴器固有模态分析67-69
• 5.2.5 鼓形蛇簧联轴器预应力模态分析69-72
• 5.2.6 结果分析72-73
• 5.3 本章小结73-74
• 结论74-76
• 1.工作总结74
• 2.后续工作展望74-76
• 致谢76-77
• 参考文献77-82
• 攻读学位期间取得学术成果82

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 刘令涛;王建华;;基于Pro/E的全摆线齿轮参数化设计[J];北京信息科技大学学报(自然科学版);2011年06期

2 刘占辉;罗剑斌;卢一兵;;蛇形簧联轴器引起的振动故障诊断与处理[J];电力安全技术;2011年02期

3 秦勇,夏源明,毛天祥;多环环间混杂复合材料飞轮离心应力分析[J];复合材料学报;2004年04期

4 董文俊;孙秦;;折叠翼变体飞机的传动机构设计和驱动方式优化分析[J];航空工程进展;2011年01期

5 范久臣;杨兆军;刘长亮;王继新;丁树伟;施宗成;;鼓式制动器刚柔耦合虚拟样机[J];吉林大学学报(工学版);2009年S1期

6 方建士;章定国;;旋转悬臂梁的刚柔耦合动力学建模与频率分析[J];计算力学学报;2012年03期

7 董懿琼;杨雪春;;汽车发动机齿轮的降噪效果实测[J];江西科学;2006年01期

8 岳一领;殷玉枫;张志鸿;吉晓梅;;非线性蛇簧联轴器混沌控制的状态观测器方法[J];机械设计与研究;2008年03期

9 王影;郭永存;;利用ANSYS workbench对蛇形弹簧联轴器进行应力分析[J];机械设计与制造;2011年01期

10 曹清林;高速大功率径向联轴器的研究[J];机械传动;2005年04期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 申屠留芳;关节轴承式叠片联轴器的设计研究[D];南京理工大学;2008年

  本文关键词：高速非线性蛇形弹簧联轴器研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：430345