設(shè)計(jì)計(jì)算出適用于DU型水平帶式真空過濾機(jī)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的凸緣聯(lián)軸器傳動(dòng)方案。首先對(duì)凸緣聯(lián)軸器進(jìn)行以質(zhì)量最小為目標(biāo)的優(yōu)化設(shè)計(jì),初步設(shè)計(jì)出適用于過濾面積為30 m2的DU型水平帶式真空過濾機(jī)的動(dòng)力傳動(dòng)方案。然后,利用集中質(zhì)量法求出系統(tǒng)的固有頻率,并與減速器齒輪嚙合頻率校核,避免發(fā)生共振。最后,通過Solid Works建立3維模型,利用Simulation插件對(duì)聯(lián)軸器進(jìn)行疲勞分析,校核其使用壽命。工程實(shí)踐表明,上述設(shè)計(jì)方案是可行的。
【部分圖文】：

ks建立系統(tǒng)的3維模型，利用SolidWorksSimulation插件對(duì)關(guān)鍵零部件凸緣聯(lián)軸器進(jìn)行疲勞壽命分析，校核零部件疲勞壽命。本文可以為相關(guān)企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供一定的參考。1聯(lián)軸器優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)于30m2的DU型過濾機(jī)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，應(yīng)該采用YB3160M－4三相異步防爆電動(dòng)機(jī)。電機(jī)額定功率為11kW，額定轉(zhuǎn)速為1473r/min。減速機(jī)采用TH4系列10號(hào)箱體，輸出軸直徑160mm，額定輸出扭矩43kNm，考慮到電機(jī)不滿轉(zhuǎn)，取計(jì)算扭矩為35kNm。依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)選擇GY12凸緣聯(lián)軸器［2］。1．1凸緣聯(lián)軸器的計(jì)算凸緣聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)如圖1所示。DOI:10.13952/j.cnki.jofmdr.2018.0176

=－x2+24≤0(7)其中T=35000N·m，Z=6，d3=24mm，b=50mm，d=160mm，A=80mm，［τ1］=160MPa，［σjy］=320MPa，［τ2］=160MPa。依生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)螺栓處取1．95倍安全系數(shù)，輪轂處取18倍安全系數(shù)。1．2．3目標(biāo)函數(shù)及求解建立目標(biāo)函數(shù)為minf(X)=4x21+(x1+4x2)2(8)利用MATLAB軟件得到最優(yōu)圖解如圖2所示▲圖2最優(yōu)解圖解從圖解可以得最優(yōu)解取整為X=［x1，x2］=［260，30］。由此確定聯(lián)軸器參數(shù)如圖3所示�！鴪D3凸緣聯(lián)軸器參數(shù)與國標(biāo)相比，法蘭盤外徑由460mm減少為380mm，輪轂外徑由320mm減少為260mm，優(yōu)化后的聯(lián)軸器質(zhì)量減少第4期樊佳杰等:DU型水平帶式真空過濾機(jī)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)591

Ｊ淙脛嵊臚乖?的鍵2簡化為扭轉(zhuǎn)剛度為k4的彈簧和阻尼系數(shù)為c4的阻尼，將輸入軸簡化為扭轉(zhuǎn)剛度為k5的彈簧和阻尼系數(shù)為c5的阻尼。作用在圓盤1和圓盤2上的激振力矩為M1(t)和M2(t)。某瞬時(shí)圓盤1的轉(zhuǎn)角為θ1，圓盤2轉(zhuǎn)角為θ2。彈簧k1和k2可以等效為扭轉(zhuǎn)剛度為k6的彈簧，阻尼c1和c2等效為阻尼系數(shù)為c6的阻尼。則1k6=1k1+1k2，k6=k1k2k1+k2。同理，有k7=6k3，k8=k4k5k4+k5。得到如圖4所示凸緣聯(lián)軸器傳動(dòng)系統(tǒng)等效扭轉(zhuǎn)力學(xué)模型�！鴪D4動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)等效扭轉(zhuǎn)力學(xué)模型2．2扭轉(zhuǎn)剛度及轉(zhuǎn)動(dòng)慣量減速機(jī)輸出軸和DU型過濾機(jī)主動(dòng)軸都是帶鍵槽的實(shí)心軸，依據(jù)文獻(xiàn)［8－9］可知其扭轉(zhuǎn)剛度計(jì)算公式為k=GKD48(9)式中:G為材料剪切彈性模量，D為軸的直徑，K為力矩系數(shù)�，F(xiàn)軸的b/r=0．166，利用插值法得到軸的力矩系數(shù)為0．85。故而有k1=k5=5．6×109N·m/rad。對(duì)于鍵1和鍵2，根據(jù)矩形桿件扭轉(zhuǎn)剛度公式［10］求得k2=k4=7．4×104N·m/rad。因此，得到k6=k8=7．4×106N·m/rad。對(duì)于螺栓1－6，有k3=2．6×106N·m/rad，所以k7=6k3=15．6×106N·m/rad。將凸緣1的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量視為以下單元體的串聯(lián)［11］，如圖5，有J1=J11－J12+J13－6J142(10)▲圖5凸緣轉(zhuǎn)動(dòng)慣量串聯(lián)圖根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算公式得到J1=J2=1．091kg·m2。2．3系統(tǒng)固有頻率以凸緣1和凸緣2為分離體，根據(jù)D’Alembert’sPrinci-ple，作用在每個(gè)分離體上的所有力矩之和必定為0，則凸緣的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)微分方程?
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