建立了聯(lián)軸器性能指標的評價模型,給出了衡量聯(lián)軸器傳遞轉角性能的指標——傳遞誤差度,根據聯(lián)軸器的實際工程模型建立了有限元模型,計算分析了聯(lián)軸器在不同幾何參數下的軸向傳遞誤差度和徑向傳遞誤差度,得到了聯(lián)軸器的幾何參數對傳遞誤差度的影響規(guī)律:當聯(lián)軸器幾何參數不變時,聯(lián)軸器的傳遞誤差度也不變,可以作為衡量聯(lián)軸器轉角誤差的指標;當聯(lián)軸器幾何參數不變時,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)軸器轉角誤差的重要指標;適當減小聯(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)軸器結構圖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，可以假設連接的兩軸是完全剛性的。在聯(lián)軸器上建立坐標系O-XYZ，在軸1上建立坐標系o-xyz。設軸2固定不動，軸1相對理想位置的偏差即為安裝誤差。設聯(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懸臂產生彈性變形補償兩軸的安裝誤差，對聯(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)軸器要補償兩軸的安裝誤差，另一方面，要精確地傳遞轉角。所以對聯(lián)軸器的基本性能要求是在補償安裝誤差的同時能精確地傳遞轉角。令:λzi=θzifi(i=1，2，3)(1)則λzi表征了聯(lián)軸器在補償安裝誤差fi過程中引起轉角誤差的程度，稱為聯(lián)軸器的傳遞誤差度。λzi越小，則表明聯(lián)軸器補償安裝誤差引起的轉角誤差越小，傳遞轉角性能越好。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工程實際模型以及上面的假設建立幾何模型。

圖2所示。圖1聯(lián)軸器結構圖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，可以假設連接的兩軸是完全剛性的。在聯(lián)軸器上建立坐標系O-XYZ，在軸1上建立坐標系o-xyz。設軸2固定不動，軸1相對理想位置的偏差即為安裝誤差。設聯(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懸臂產生彈性變形補償兩軸的安裝誤差，對聯(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)軸器要補償兩軸的安裝誤差，另一方面，要精確地傳遞轉角。所以對聯(lián)軸器的基本性能要求是在補償安裝誤差的同時能精確地傳遞轉角。令:λzi=θzifi(i=1，2，3)(1)則λzi表征了聯(lián)軸器在補償安裝誤差fi過程中引起轉角誤差的程度，稱為聯(lián)軸器的傳遞誤差度。λzi越小，則表明聯(lián)軸器補償安裝誤差引起的轉角誤差越小，傳遞轉角性能越好。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工程實際模型以及上面的假設建立幾何模型。

蹦芫?返卮?葑?�。�?λzi=θzifi(i=1，2，3)(1)則λzi表征了聯(lián)軸器在補償安裝誤差fi過程中引起轉角誤差的程度，稱為聯(lián)軸器的傳遞誤差度。λzi越小，則表明聯(lián)軸器補償安裝誤差引起的轉角誤差越小，傳遞轉角性能越好。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工程實際模型以及上面的假設建立幾何模型。聯(lián)軸器上面的安裝孔影響網格劃分且對有限元分析結果影響不大，所以去掉了安裝孔。如圖3所示。軸1和軸2模擬為剛體，設置其彈性模量的值為極大值，聯(lián)軸器的材料與實際相同，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，建立右手坐標系。(1)約束根據聯(lián)軸器的實際使用情況，對軸2的底面施加固定約束，如圖4所示。(2)載荷根據聯(lián)軸器的實際安裝環(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運動過程的徑向誤差，在xoy平面0～90°內每隔15°施加徑向位移載荷。③偏擺:在軸1上表面圓周對徑處兩節(jié)點分別施加沿z軸正向和負向的位移載荷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°內每隔15°施加偏擺位移載荷。圖3幾
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本文編號：2854959