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撓性聯軸器金屬膜片強度剛度有限元分析

發布者:鑫程機械  發布日期:2018-03-30

金屬膜片強度、剛度有限元分析

    為了進一步了解TD撓性聯軸器關鍵元件—金屬膜片的受力狀態及變形情況,采用有限元方法建立了金屬膜片的仿真模型,并對各運用工況進行了分析。

    (1)扭矩引起的應力和變形

    扭矩863 N。時,應力21.7 MPa,變形量0.02 mm,螺栓處的反作用力為380 N。

    (2)軸向不對中偏差引起的應力和變形

    估計應力、應變值很小,未做計算。

    (3)竄動引起的應力和變形

    橫向位移3. 7 m。時,應力393 MPa,變形量3. 7 mm,螺栓處的反作用力為394 N。應力和變形

    TD撓性聯軸器具有的顯著特點是允許轉速高,無需潤滑,減振好,噪聲低,免維護。

    TD撓性聯軸器工作時金屬膜片受力比較復雜。驅動力矩使膜片產生拉壓應力,三向變位補償產生彎曲應力和高頻循環疲勞應力。膜片材料的力學性能要求非同一般,需采用抗高頻循環疲勞、耐銹蝕、高彈性的金屬薄片材料。目前國內難以生產TD撓性聯軸器,主要受到金屬薄片材料關鍵技術的限制。根據分析結果和相關資料,金屬膜片要求的抗拉強度應達到1200 MPa,同時其疲勞強度應在500-600 MPa,目前國內材料和熱處理工藝難以實現。

    通過上述對比分析,結合2種聯軸器在國內地鐵車輛上的運用實際,可以得出如下結論:

    (1)在地鐵車輛運用中,鼓形齒聯軸器和TD撓性聯軸器均能滿足運營要求。從維護的角度看,TD撓性聯軸器優于鼓形齒聯軸器。

    (2 )TD撓性聯軸器受材料和工藝因素制約暫時難以實現國內生產。本著性設計原則,采用應用技術較為成熟的鼓形齒聯軸器仍是國內地鐵車輛設計、運用中的。

    (3)對TD撓性聯軸器進行前期和性試驗是的。如果國內廠家能攻克TD撓性聯軸器材料、工藝難關,推出成熟的產品,其在地鐵車輛上的應用前景是廣闊的。


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