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)軸器傳遞轉(zhuǎn)角性能的指標(biāo)——傳遞誤差度,根據(jù)聯(lián)軸器的實(shí)際工程模型建立了有限元模型,計(jì)算分析了聯(lián)軸器在不同幾何參數(shù)下的軸向傳遞誤差度和徑向傳遞誤差度,得到了聯(lián)軸器的幾何參數(shù)對(duì)傳遞誤差度的影響規(guī)律:當(dāng)聯(lián)軸器幾何參數(shù)不變時(shí),聯(lián)軸器的傳遞誤差度也不變,可以作為衡量聯(lián)軸器轉(zhuǎn)角誤差的指標(biāo);當(dāng)聯(lián)軸器幾何參數(shù)不變時(shí),聯(lián)軸器的徑向傳遞誤差度是軸向傳遞誤差度的5~14倍,所以徑向傳遞誤差度是衡量聯(lián)軸器轉(zhuǎn)角誤差的重要指標(biāo);適當(dāng)減小聯(lián)軸器懸臂的寬度,增大聯(lián)軸器懸臂厚度,可有效減小聯(lián)軸器的傳遞誤差度;改變懸臂長(zhǎng)不能有效減小聯(lián)軸器的傳遞誤差度。
【部分圖文】：

圖2所示。圖1聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)圖2聯(lián)軸器安裝圖與聯(lián)軸器的剛度相比，聯(lián)軸器連接的兩軸剛度很大，可以假設(shè)連接的兩軸是完全剛性的。在聯(lián)軸器上建立坐標(biāo)系O-XYZ，在軸1上建立坐標(biāo)系o-xyz。設(shè)軸2固定不動(dòng)，軸1相對(duì)理想位置的偏差即為安裝誤差。設(shè)聯(lián)軸器的安裝誤差分別為軸向安裝誤差f1，徑向安裝誤差f2，偏擺安裝誤差f3。聯(lián)軸器通過周圍的八個(gè)懸臂產(chǎn)生彈性變形補(bǔ)償兩軸的安裝誤差，對(duì)聯(lián)軸器上任意一小單元e，其變形Ti{}＇e可以表示為:Ti{}＇e=［δ'xi，δ'yi，δ'zi，θ'xi，θ'yi，θ'zi］其中，δ'xi、δ'yi、δ'zi、θ'xi、θ'yi和θ'zi分別表示單元e沿聯(lián)軸器坐標(biāo)系O-XYZ三軸方向的位置誤差及繞三軸的姿態(tài)誤差。聯(lián)軸器的變形引起軸1的位姿變化，表示為:Ti=［δxi，δyi，δzi，θxi，θyi，θzi］其中，δxi、δyi、δzi、θxi、θyi和θzi分別表示軸1沿坐標(biāo)系O-xyz三軸方向的位置誤差及繞三軸的姿態(tài)誤差。該聯(lián)軸器用于精密的儀器儀表上，一方面，聯(lián)軸器要補(bǔ)償兩軸的安裝誤差，另一方面，要精確地傳遞轉(zhuǎn)角。所以對(duì)聯(lián)軸器的基本性能要求是在補(bǔ)償安裝誤差的同時(shí)能精確地傳遞轉(zhuǎn)角。令:λzi=θzifi(i=1，2，3)(1)則λzi表征了聯(lián)軸器在補(bǔ)償安裝誤差fi過程中引起轉(zhuǎn)角誤差的程度，稱為聯(lián)軸器的傳遞誤差度。λzi越小，則表明聯(lián)軸器補(bǔ)償安裝誤差引起的轉(zhuǎn)角誤差越小，傳遞轉(zhuǎn)角性能越好。其中，λz1表征軸向傳遞誤差度，λz2表征徑向傳遞誤差度，λz3表征偏擺傳遞誤差度。2建立有限元模型2．1幾何模型與材料屬性根據(jù)工程實(shí)際模型以及上面的假設(shè)建立幾何模型。

圖2所示。圖1聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)圖2聯(lián)軸器安裝圖與聯(lián)軸器的剛度相比，聯(lián)軸器連接的兩軸剛度很大，可以假設(shè)連接的兩軸是完全剛性的。在聯(lián)軸器上建立坐標(biāo)系O-XYZ，在軸1上建立坐標(biāo)系o-xyz。設(shè)軸2固定不動(dòng)，軸1相對(duì)理想位置的偏差即為安裝誤差。設(shè)聯(lián)軸器的安裝誤差分別為軸向安裝誤差f1，徑向安裝誤差f2，偏擺安裝誤差f3。聯(lián)軸器通過周圍的八個(gè)懸臂產(chǎn)生彈性變形補(bǔ)償兩軸的安裝誤差，對(duì)聯(lián)軸器上任意一小單元e，其變形Ti{}＇e可以表示為:Ti{}＇e=［δ'xi，δ'yi，δ'zi，θ'xi，θ'yi，θ'zi］其中，δ'xi、δ'yi、δ'zi、θ'xi、θ'yi和θ'zi分別表示單元e沿聯(lián)軸器坐標(biāo)系O-XYZ三軸方向的位置誤差及繞三軸的姿態(tài)誤差。聯(lián)軸器的變形引起軸1的位姿變化，表示為:Ti=［δxi，δyi，δzi，θxi，θyi，θzi］其中，δxi、δyi、δzi、θxi、θyi和θzi分別表示軸1沿坐標(biāo)系O-xyz三軸方向的位置誤差及繞三軸的姿態(tài)誤差。該聯(lián)軸器用于精密的儀器儀表上，一方面，聯(lián)軸器要補(bǔ)償兩軸的安裝誤差，另一方面，要精確地傳遞轉(zhuǎn)角。所以對(duì)聯(lián)軸器的基本性能要求是在補(bǔ)償安裝誤差的同時(shí)能精確地傳遞轉(zhuǎn)角。令:λzi=θzifi(i=1，2，3)(1)則λzi表征了聯(lián)軸器在補(bǔ)償安裝誤差fi過程中引起轉(zhuǎn)角誤差的程度，稱為聯(lián)軸器的傳遞誤差度。λzi越小，則表明聯(lián)軸器補(bǔ)償安裝誤差引起的轉(zhuǎn)角誤差越小，傳遞轉(zhuǎn)角性能越好。其中，λz1表征軸向傳遞誤差度，λz2表征徑向傳遞誤差度，λz3表征偏擺傳遞誤差度。2建立有限元模型2．1幾何模型與材料屬性根據(jù)工程實(shí)際模型以及上面的假設(shè)建立幾何模型。

蹦芫?返卮?葑?�。�?λzi=θzifi(i=1，2，3)(1)則λzi表征了聯(lián)軸器在補(bǔ)償安裝誤差fi過程中引起轉(zhuǎn)角誤差的程度，稱為聯(lián)軸器的傳遞誤差度。λzi越小，則表明聯(lián)軸器補(bǔ)償安裝誤差引起的轉(zhuǎn)角誤差越小，傳遞轉(zhuǎn)角性能越好。其中，λz1表征軸向傳遞誤差度，λz2表征徑向傳遞誤差度，λz3表征偏擺傳遞誤差度。2建立有限元模型2．1幾何模型與材料屬性根據(jù)工程實(shí)際模型以及上面的假設(shè)建立幾何模型。聯(lián)軸器上面的安裝孔影響網(wǎng)格劃分且對(duì)有限元分析結(jié)果影響不大，所以去掉了安裝孔。如圖3所示。軸1和軸2模擬為剛體，設(shè)置其彈性模量的值為極大值，聯(lián)軸器的材料與實(shí)際相同，各零件的材料屬性見表1。本文不考慮接觸面的影響，所以將軸1、軸2和聯(lián)軸器的接觸面均采用粘接處理。表1材料屬性名稱彈性模量(MPa)泊松比聯(lián)軸器2．06e50．285軸11e100．2軸21e100．22．2坐標(biāo)系與邊界條件如圖4所示，軸1的上端面作為xoy平面，軸1軸線為z軸，建立右手坐標(biāo)系。(1)約束根據(jù)聯(lián)軸器的實(shí)際使用情況，對(duì)軸2的底面施加固定約束，如圖4所示。(2)載荷根據(jù)聯(lián)軸器的實(shí)際安裝環(huán)境，模擬聯(lián)軸器受到軸向、徑向和偏擺安裝誤差，軸1受到的位移載荷等于安裝誤差:①軸向:在軸1上施加沿z軸正向的位移載荷f1。②徑向:在軸1外圓面沿徑向施加位移載荷f2。為了模擬軸1運(yùn)動(dòng)過程的徑向誤差，在xoy平面0～90°內(nèi)每隔15°施加徑向位移載荷。③偏擺:在軸1上表面圓周對(duì)徑處兩節(jié)點(diǎn)分別施加沿z軸正向和負(fù)向的位移載荷f3(注:本文采用軸1上表面向下或向上傾斜的最大距離作為偏擺安裝誤差，設(shè)軸1半徑為r，則偏擺角為arctanf3()/r)。與徑向位移載荷相同，在xoy平面0～90°內(nèi)每隔15°施加偏擺位移載荷。圖3幾
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