彈性聯(lián)軸器安裝誤差對(duì)其性能影響的有限元分析
本文關(guān)鍵詞:彈性聯(lián)軸器安裝誤差對(duì)其性能影響的有限元分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:彈性聯(lián)軸器聯(lián)接的兩根軸一般均存在安裝誤差,根據(jù)兩軸軸線的不同軸情況,可分為徑向安裝誤差和偏擺安裝誤差。聯(lián)軸器的安裝誤差會(huì)引起聯(lián)軸器的沿圓周方向的轉(zhuǎn)角,該轉(zhuǎn)角即稱為聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)角誤差。應(yīng)用于精密傳動(dòng)的聯(lián)軸器應(yīng)能從原理和結(jié)構(gòu)上最大限度減小由安裝誤差引起的轉(zhuǎn)角誤差,因此如何減小轉(zhuǎn)角誤差就是彈性聯(lián)軸器所要研究的重要課題。首先,本文建立了聯(lián)軸器性能指標(biāo)的評(píng)價(jià)模型,給出了衡量聯(lián)軸器在補(bǔ)償安裝誤差過(guò)程中引起轉(zhuǎn)角誤差的性能指標(biāo)——角剛度。其次,根據(jù)聯(lián)軸器的實(shí)際工程模型建立了聯(lián)軸器的有限元模型,利用有限元方法對(duì)聯(lián)軸器的角剛度展開(kāi)了研究,計(jì)算了徑向安裝誤差和偏擺安裝誤差引起的轉(zhuǎn)角誤差,發(fā)現(xiàn)如下規(guī)律:當(dāng)安裝誤差的周向角度不變時(shí),隨著聯(lián)軸器安裝誤差的增大,其引起的轉(zhuǎn)角誤差也增大,且兩者呈線性關(guān)系;對(duì)于徑向和偏擺安裝誤差,安裝誤差周向角度與角剛度呈周期性變化,當(dāng)安裝誤差周向角度變化一周時(shí),角剛度在45°、135°、225°和315°取最小值,在0°、90°、180°和270°取最大值;對(duì)比徑向角剛度和偏擺角剛度的最小值,徑向角剛度相比偏擺角剛度較小,因此徑向安裝誤差對(duì)聯(lián)軸器的性能影響較大;當(dāng)徑向安裝誤差和偏擺安裝誤差同時(shí)存在時(shí)所引起的轉(zhuǎn)角誤差有近似疊加的性質(zhì)。然后,進(jìn)一步對(duì)聯(lián)軸器的幾何參數(shù)變量與角剛度進(jìn)行了靈敏度分析,發(fā)現(xiàn)如下規(guī)律:隨著懸臂寬度的減小,徑向角剛度和偏擺角剛度均逐漸增大;隨著懸臂厚度的減小,徑向角剛度和偏擺角剛度均逐漸增大;隨著懸臂長(zhǎng)度的增大,徑向角剛度和偏擺角剛度均逐漸增大。綜合上面三種幾何參數(shù)與角剛度的靈敏度分析,得到了以下結(jié)論:適當(dāng)減小聯(lián)軸器懸臂的寬度,減小聯(lián)軸器懸臂的厚度,增加聯(lián)軸器懸臂的長(zhǎng)度可有效增加聯(lián)軸器的角剛度。最后,本文根據(jù)聯(lián)軸器的實(shí)際工程模型設(shè)計(jì)了聯(lián)軸器的性能試驗(yàn)裝置,通過(guò)試驗(yàn)測(cè)試了聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)角誤差,并且將試驗(yàn)結(jié)果和理論計(jì)算結(jié)果作了對(duì)比,驗(yàn)證了本文計(jì)算方法的正確性。
【關(guān)鍵詞】:彈性聯(lián)軸器 安裝誤差 角剛度 有限元分析
【學(xué)位授予單位】:大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TH133.4
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 1 緒論9-15
- 1.1 課題研究背景與意義9-11
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究綜述11-13
- 1.3 本文的主要工作與研究方法13-15
- 2 建立聯(lián)軸器性能指標(biāo)的評(píng)價(jià)模型15-21
- 2.1 聯(lián)軸器的安裝誤差15-17
- 2.2 建立聯(lián)軸器性能指標(biāo)的評(píng)價(jià)模型17-20
- 2.3 本章小結(jié)20-21
- 3 聯(lián)軸器有限元模型的建立及其有限元分析21-40
- 3.1 建立聯(lián)軸器的有限元模型21-30
- 3.1.1 建立幾何模型21-23
- 3.1.2 有限元單元類型與材料屬性23
- 3.1.3 邊界條件23-26
- 3.1.4 建立有限元模型26-30
- 3.2 計(jì)算結(jié)果及分析30-39
- 3.2.1 單項(xiàng)安裝誤差作用的計(jì)算結(jié)果及分析30-36
- 3.2.2 安裝誤差同時(shí)作用的計(jì)算結(jié)果及分析36-39
- 3.3 本章小結(jié)39-40
- 4 聯(lián)軸器幾何參數(shù)變量與角剛度的靈敏度分析40-49
- 4.1 靈敏度分析40-48
- 4.1.1 懸臂寬度與角剛度的靈敏度分析41-43
- 4.1.2 懸臂厚度與角剛度的靈敏度分析43-46
- 4.1.3 懸臂長(zhǎng)度與角剛度的靈敏度分析46-48
- 4.2 本章小結(jié)48-49
- 5 試驗(yàn)驗(yàn)證49-56
- 5.1 試驗(yàn)裝置49-51
- 5.2 試驗(yàn)結(jié)果和計(jì)算結(jié)果對(duì)比驗(yàn)證51-55
- 5.3 本章小結(jié)55-56
- 結(jié)論56-57
- 參考文獻(xiàn)57-60
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況60-61
- 致謝61-62
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