橡膠合金聯軸器靜態扭轉特性仿真分析

     聯軸器被廣泛地應用于柴油機動力裝置以及具有較大干擾力矩的傳動裝置軸系,以實現傳遞功率的目的,并起到保護主、從動機和提高整個傳動裝置運行的作用。彈性體是聯軸器實現緩沖減振,降噪節能,調整系統固有頻率和補償兩軸的不對中等功能的核心部件。目前大多數聯軸器采用橡膠,卷簧、簧片以及其他形式的金屬材料作為彈性體,由于結構、材料和制造工藝的限制,這些聯軸器不同程度的存在轉動慣量大,對主從動機的附加影響大,容易疲勞老化甚至斷裂,穩妥性差,安裝復雜、使用要求高,造價高等不足之處。針對這種現狀,研制出一種新型橡膠合金聯軸器,該聯軸器在結構設計、材料選用和制造工藝方面相對現有聯軸器都有較大改進,是新型復合材料在機械傳動系統上的典型應用。

彈性體是聯軸器的關鍵部位,它的結構、材料和制造工藝直接決定了聯軸器的工作性能。通過實驗測定了橡膠合金聯軸器彈性體模型力學性能常數,并以此為依據,利用軟件對該聯軸器的靜態扭轉特性進行了仿真分析,分析結果表明橡膠合金聯軸器能克服現有聯軸器的各種不足之處,在結構設計、材料選用和制造工藝方面都有較大的創新價值。所述研究方法在實際應用中也有借鑒意義。

本文中通過單軸拉伸實驗測定了聯軸器橡膠合金彈性體模型力學性能常數,并以此為依據,利用軟件對該聯軸器的靜態扭轉特性進行了仿真分析。由對橡膠合金聯軸器彈性體力學性能常數的實驗測定和靜態扭轉特性的仿真分析,可得出以下結論:(1)橡膠合金聯軸器所采用設計、材料和制造工藝能夠控制扭轉角度,彈性體的扭振強度,具有減振緩沖、按 全有用、安裝簡便、運轉平穩以及長壽命的優點。(2)模型是各大型有限元分析軟件運用較廣泛的橡膠材料分析計算模型,能否準確測定目標材料的模型力學性能常數,是決定仿真計算準確性的關鍵前提,本文中我們所述方法,在實際應用中有借鑒意義。(3)正確運用軟件進行仿真分析可以模擬計算出不同材料和不同設計工藝的彈性材料的扭轉特性,計算的結果對橡膠彈性元件材料和設計的改進,以及成品的選用都具有相對的指導意義。(4)圓盤形彈性體的不同位置在不同的負載條件下其扭轉特性也不相同,如何掌握這種變化規律,針對不同的使用要求對彈性體在不同層次上進行相應的改進,進一步提高橡膠合金聯軸器的傳動性能,擴大其適用范圍,值得進一步深入研究。