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膜盘花键工作长度及护板厚度对强度的影响

2020-07-02 18:00:08

膜盘花键工作长度及护板厚度对强度的影响

在花键的尺寸参数中,工作长度是影响花键质量的一个重要因素。在其他条件相同的情况下,将不同花键长度的冗余结构建立模型后进行应力计算,。另外,除了花键处的尺寸参数外,冗余结构的护板厚度对其强度也有明显的影响,花键长度越长,其强度越大;护板厚度越大,其强度也越大。但是花键长度并不是越长越好,并且由于其直接决定着齿间间隙的尺寸大小,故小于尺寸方可满足要求。另外,由于膜盘联轴器对整体质量的要求较高,护板厚度越厚,其质量越大,反而会减弱膜盘联轴器的性能,因此护板厚度也不是越厚越好。

高速膜盘联轴器是用于连接传动轴的部件,其工作状态是在高速旋转的,因此除了对其主要部件进行强度分析,也需要对其振动特性进行分析。本章采用有限元法对具有冗余功能的膜盘联轴器的模态、临界转速及谐响应三个方面进行分析。由于膜盘的特殊作用,首先对膜盘的模态振型进行分析,然后对膜盘联轴器整体进行模态分析;其次,膜盘联轴器作为一种柔性传动件,其转速有可能接近临界转速,在临界转速附近工作时,膜盘联轴器轴系易振动剧烈,甚至导致折断,会对传动系统造成影响,因此需要对其临界转速进行计算;为了获得在稳态受迫振动下轴系固有频率处的各项响应值,还需要进行对联轴器所在轴系进行谐响应分析。

模态分析主要是用来得到机械结构的的固有频率和振型。而这两个参数对承受动态载荷结构设计动力学理论范畴,转动系统中转子每一微小段的质心不可能全部严格处于轴线位置上,因此,当转子正常转动或启停过程中,可能会引起转子系统的强烈振动,这种产生强烈振动时的转速就是该转子的临界转速。为了转子系统的正常工作,或者避免其因这种共振而导致系统失效,其工作转速应尽量避开固有频率下的临界转速,或对这种情况采取特殊防振措施。因此分析膜盘联轴器的临界转速是基于转轴系统中考虑的,

对于具有冗余功能的膜盘联轴器的模态分析,由于膜盘的特殊作用,因此对单个膜盘进行模态分析,对整体结构建立有限元模型进行分析,通过对比不同材料和结构下的固有频率,选择合适的膜盘联轴器结构,从而提高其整体固有频率,以免当系统达到动平衡状态时发生共振。