泊頭良晟機(jī)械制造有限公司

國(guó)內(nèi)外聯(lián)軸器對(duì)比：聯(lián)軸器的技術(shù)水平，無論是結(jié)構(gòu)型式還是技術(shù)參數(shù)及性能指標(biāo)，絕大多數(shù)達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品的水平；固定式剛性聯(lián)軸器的聯(lián)接元件之間不能相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以只能用干被聯(lián)接兩軸在安裝時(shí)能嚴(yán)格對(duì)中和工作時(shí)不會(huì)發(fā)生相對(duì)位移的場(chǎng)合。但從產(chǎn)品加工精度、質(zhì)量及使用壽命相比差距較大。主要原因，一是與組織生產(chǎn)的形式、規(guī)模和管理水平有關(guān)，二是加工設(shè)備比較陳舊，生產(chǎn)效率低，加工精度差。

近年來，我國(guó)在彈性聯(lián)軸器的研究也取得了一些進(jìn)展，特別是在一些關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化等方面，如重慶大學(xué)機(jī)械傳動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的王家序等人通過多年的潛心研究，在聯(lián)軸器的研發(fā)與推廣應(yīng)用上非常成功。

為了實(shí)現(xiàn)不同工況下，聯(lián)軸器能夠滿足減振、降噪、長(zhǎng)壽命、大轉(zhuǎn)矩的要求，同時(shí)，為了維修、安裝和散熱方便和避免共振。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)彈性聯(lián)軸器研究方向主要：采用新材料，尤其是對(duì)橡膠元件采用新材料，通過配方和硫化工藝等來改善其材料力學(xué)性能特性；采用新結(jié)構(gòu)，通過自主研發(fā)的新結(jié)構(gòu)滿足特定工況下傳遞轉(zhuǎn)矩或運(yùn)動(dòng)；輪胎聯(lián)軸器是一種具有高彈性的聯(lián)軸器，其原理是通過橡膠膠粘強(qiáng)度和簾子線布的撕裂強(qiáng)度的傳遞扭矩的，沒有任何剛性成分的介入，兩半聯(lián)軸器之間不產(chǎn)生剛性作用。采用新技術(shù)，如金屬與橡膠的粘結(jié)技術(shù)等來提高星形彈性聯(lián)軸器的性能；采用新的計(jì)算方法，計(jì)算機(jī)的發(fā)展，促進(jìn)了計(jì)算方法的發(fā)展和應(yīng)用。

主要技術(shù)挑戰(zhàn)膜片聯(lián)軸器的分析一般只在各種簡(jiǎn)化和假設(shè)條件下對(duì)單個(gè)膜片進(jìn)行分析計(jì)算;單膜片計(jì)算的載荷和邊界條件難以準(zhǔn)確給出，本項(xiàng)目對(duì)整個(gè)膜片聯(lián)軸器進(jìn)行整體分析，主要挑戰(zhàn)在于大規(guī)模接觸非線性分析的計(jì)算量非常大、收斂也很困難。

解決方案利用ANSYS SpaceClaim進(jìn)行模型簡(jiǎn)化，只保留與膜片組相連接的部分半軸結(jié)構(gòu)，刪除了部分不影響主體結(jié)構(gòu)計(jì)算的局部特征（如各部位的倒角等）；采用高階網(wǎng)格，所有部位都采用摩擦系數(shù)為0.1的真實(shí)接觸關(guān)系；有一些生產(chǎn)商提供兩個(gè)膜片的，也有提供三個(gè)膜片的，中間有一個(gè)或兩個(gè)剛性元件，兩邊再連在軸套上。計(jì)算了螺栓預(yù)緊力、扭矩、轉(zhuǎn)速、角度偏差、軸向偏差、徑向偏差等載荷單獨(dú)作用下以及各種組合作用下（全部載荷組合、準(zhǔn)靜態(tài)載荷組合、交變載荷組合等）的結(jié)構(gòu)變形和應(yīng)力分布；校核了膜片的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，并評(píng)估其疲勞壽命。

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 剛性聯(lián)軸器有兩種主要的結(jié)構(gòu)形式：①靠鉸制孔用螺栓來實(shí)現(xiàn)兩軸對(duì)中和靠螺栓桿承受擠壓與剪切來傳遞轉(zhuǎn)矩;②靠一個(gè)半聯(lián)軸器上的凸肩與另一個(gè)半聯(lián)軸器上的凹槽相配合而對(duì)中。連接兩個(gè)半聯(lián)軸器的螺栓可以采用A級(jí)和B級(jí)的普通螺栓，轉(zhuǎn)矩靠?jī)蓚€(gè)半聯(lián)軸器結(jié)合面的摩擦力矩來傳遞。剛性聯(lián)軸器的材料可用灰鑄鐵或碳鋼，重載時(shí)或圓周速度大于30米/秒時(shí)應(yīng)用鑄鋼或鍛鋼。剛性聯(lián)軸器常見的分類包括凸緣聯(lián)軸器、徑向鍵凸緣聯(lián)軸器、曠行軸聯(lián)軸器、夾殼聯(lián)軸器、套筒聯(lián)軸器等。。

其主要的傳遞形式分為：①雙膜片聯(lián)軸器靠鉸制孔用螺栓來實(shí)現(xiàn)兩軸對(duì)中和靠螺栓桿承受擠壓與剪切來傳遞轉(zhuǎn)矩，②雙膜片聯(lián)軸器靠一個(gè)半聯(lián)軸器上的凸肩與另一個(gè)半聯(lián)軸器上的凹槽相配合而對(duì)中。連接兩個(gè)半聯(lián)軸器的螺栓可以采用A級(jí)和B級(jí)的普通螺栓，轉(zhuǎn)矩靠?jī)蓚€(gè)半聯(lián)軸器結(jié)合面的摩擦力矩來傳遞。雙膜片聯(lián)軸器由兩個(gè)在端面上開有凹槽的半聯(lián)軸器和一個(gè)兩面帶有凸牙的中間盤組成。因凸牙可在凹槽中滑動(dòng),故可補(bǔ)償安裝及運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)兩軸間的相對(duì)位移，這種聯(lián)軸器零件的材料可用45鋼,工作表面需要進(jìn)行熱處理，以提高其硬度凸緣聯(lián)軸器屬于雙膜片聯(lián)軸器，是把兩個(gè)帶有凸緣的半聯(lián)軸器用普通平鍵分別與兩軸連接，然后用螺栓把兩個(gè)半聯(lián)軸器連成一體，以傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩。彈性柱銷使用在TL型彈性套柱銷聯(lián)軸器上面，主要起到帶動(dòng)兩個(gè)半聯(lián)軸器固定及傳遞作用。一般情況下星形聯(lián)軸器中間是四爪，而雙膜片聯(lián)軸器中間是三爪，同一型號(hào)下，星形聯(lián)軸器所能夠承受的扭矩要比雙膜片聯(lián)軸器承受的大一些，而雙膜片聯(lián)軸器對(duì)傳動(dòng)的緩沖作用要相對(duì)高于星型聯(lián)軸器。