矯直機(jī)萬向聯(lián)軸器的斷裂研究及仿真優(yōu)化.pdf

1、輥式矯直機(jī)的主傳動系統(tǒng)是矯直機(jī)整個系統(tǒng)中最重要也是最薄弱的環(huán)節(jié)，它將主電機(jī)的運動和力矩傳遞給矯直輥。矯直機(jī)主傳動系統(tǒng)普遍采用電機(jī)、減速齒輪分配箱、安全聯(lián)軸器、萬向聯(lián)軸器到矯直輥的傳動方式。其中萬向聯(lián)軸器是傳遞運動和力矩的關(guān)鍵部件，同時也是主傳動系統(tǒng)中最危險的環(huán)節(jié)，是矯直機(jī)故障最為頻繁的部位。
　　本文以某矯直機(jī)的萬向聯(lián)軸器作為研究對象，從內(nèi)因和外因兩方面入手，對其進(jìn)行了綜合分析。主要研究內(nèi)容如下：
　　(1)對矯直模型進(jìn)行扭

2、矩分析，建立矯直扭矩計算模型，通過有限元仿真分析矯直輥磨損對矯直扭矩的影響。提出改善扭矩分配不均的措施，進(jìn)而改善萬向聯(lián)軸器的受力狀況；
　　(2)利用有限元方法對萬向聯(lián)軸器進(jìn)行靜力分析，得出不同工作角度下，應(yīng)力值及受力最大值部位的變化情況。由此得出在萬向聯(lián)軸器靜力分析中考慮工作角度的必要性；
　　(3)利用ANSYS模態(tài)分析功能，求出萬向聯(lián)軸器前10階振型與固有頻率。首先根據(jù)不同工作角度下得到的固有頻率值的變化情況來確定工作

3、角度與萬向聯(lián)軸器模態(tài)的關(guān)系，然后通過進(jìn)一步求得的臨界轉(zhuǎn)速與實際工作轉(zhuǎn)速進(jìn)行對比，確定十字軸式萬向聯(lián)軸器能否平穩(wěn)運轉(zhuǎn)，即確定共振是否為萬向聯(lián)軸器發(fā)生斷裂事故的原因；
　　(4)根據(jù)靜力分析和模態(tài)分析結(jié)果，找到萬向聯(lián)軸器發(fā)生斷裂事故的原因。針對斷裂原因?qū)θf向聯(lián)軸器進(jìn)行優(yōu)化，并將優(yōu)化前后的受力情況進(jìn)行對比；
　　(5)利用有限元軟件對優(yōu)化前后萬向聯(lián)軸器進(jìn)行壽命分析，對比其疲勞壽命、安全系數(shù)以及疲勞敏感系數(shù)值，從而確定最佳的優(yōu)化方式