十字轴式万向联轴器

十字轴式万向联轴器辊端叉头有限元分析以轧管机主传动系统中十字轴式万向联轴器为例,运用ANSYS程序对辊端叉头进行三维有限元分析,找出了叉头的应力集中区和较大应力值,分析了叉头发生破坏的原因,提出了叉头结构设计时可采取的措施。

轧管机主传动系统由主电机、减速器、中间轴、万向联轴器等组成。主传动系统机械部分的薄弱环节是万向接轴两端的万向联轴器。早期对其强度计算用的是材料力学方法和以实验数据为基础的经验公式法,这两种方法计算精度不高,性较差。为了性,在对其强度分析或设计计算时,常采用加大安 全系数的办法,结果使万向联轴器尺寸过大,成本增加。随着计算机技术的发展和广泛应用,各种行之的数值计算方法了巨大的发展。而有限元方法则是计算机诞生后在计算数学、力学和计算工程里诞生的较的计算方法,它在冶金设备中获得广泛应用,已成为冶金设备结构设计、强度分析实用、、方便的 种方法,尤其对像万向联轴器这类复杂零、部件,有限元更显示了其的优越性。

用ANSYS有限元软件通过找出关键点依次连接成线,成面,较后旋转生成体。由于只对辊端叉头进行结构应力分析,因此在建模时可以对辊端叉头进行 定的简化处理,对一些相对细小且不影响整体的环节忽略,在既计算精度又尽量减少计算耗费的原则上,对模型做出如下简化:由于分析对象主要为叉头,辊端扁头只起到传递力的作用,所以其模型只建立与衬板接触的部分。由于只起到联接作用、不传递载荷,所以分析时忽略掉衬板螺栓。忽略部分倒角及圆角,闭合扁头和衬板之间的间隙,叉头的刚体位移。对分析联轴器辊端叉头强度有影响的部分包括叉头,衬板、辊端扁头单独建立模型,各自相对独立,然后在各零件接触面上建立接触对,以模拟各零件间的相互作用即力的传递。