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关节联轴器组合结构的动力学分析

2021-03-03 11:41:17

关节联轴器组合结构的动力学分析

关节联轴器主要由螺栓、关节、膜片3种主要结构装配而成,在进行动力学分析时,为了控制有限元模型规模,须缩减其自 由度数。利用自 由界面模态综合法来研究关节联轴器的固有频率和振型,并通过模态叠加方式分析了结构的谐响应,利用ANSYS得到了结构振动的基频和振型以及联轴器轴向位移量的时间历程,为关节联轴器结构的动力学优化和动力修改提供了依据

响应分析是用于确定线性结构在承受随时间按正弦规律变化载荷时的稳态响应的一种技术。本文研究的关节轴承式叠片联轴器,在实际工作状态中,外加载荷和结构制造安装引起的附加载荷等的幅值和频率是随时间变化的,结构振动实质上是多频联合激励下的强迫振动。由于整个结构为旋转运动,所以可以利用谐响应分析法考察结构强迫激励下的动力学行为,验证模型的合理性。本文使用谐响应分析,边界条件和前相同,仍约束关节轴承的外圆周面,加载为模拟有轴向位移的情况。在轴向位移为2mm,频率范围为0~5000Hz时,得较易破坏,因此是该结构的较薄弱部位。(2)螺栓连接处局部振型较明显。因此改进时须提高该薄弱部位的刚度。(3)从谐响应曲线看出,该联轴器的结构频率为570Hz,此时其响应的幅值较大,因此,须避免在此频率下工作,以免发生共振。(4)联轴器从启动到稳定运转的过程中,为了避免在1阶固有频率下出现振,在与其它部件装配时,须作合理匹配,同时工作转速应远离固频率处。