时间:2017-06-19 09:31
针对机械过载的保护,传统的剪切销式安全联轴器结构简单. 但由于销钉的材料强度、制造误差以及疲劳的影响.工作效率下高,使用寿命有限新型的液压安全联轴器可以代替传统的剪切销式联轴器。新型的液压安全联轴器安装和拆卸方便,不易擦伤配合表面,且传递扭矩大、对中性好.正是由于这此优越性,液压安全联轴器得到广泛应用,具有很好的使用价值.本文以SR液压安全联轴器为研究对象,主要对其内套及中间套进行有限元的力学分析,分析其配合接触在高压油作用下的形变和应力,理论值与实际值的比较,为设计液压安全联轴器内套和中I可套壁厚提供了重要的理论依据和设计基础。
1 SR液压安全联轴器工作原理
SR液压安个联轴器具有安全保护装置,其机构主要由剪切环、安全管、联接套外套、油腔、联接套内套、中间套、轴套、传动轴和注油口组成,当外套紧套在内套的外表面时,自右侧螺孔向环槽内泵人高压油,在内外套配合锥面之问形成高压油膜(形成径向油压)联接套内套向内压缩抱紧中间套,中间套同时向内变形压缩抱紧轴套,也就是与传动轴抱紧,可以实现同轴线的两根轴(主动轴和从动轴)的共同回转以及运动和转矩的传递.高压油的压力将内套紧压在中间套表面上使中问套和轴配合,径向油压也作用在外套的内壁,使外套径向扩张,径向油压增大,中间套在内套力作用下紧抱在轴套上,内外套和中间套与传动轴之间有着很大的轴向摩擦力液压安全联轴器通过这些摩擦力作用传递扭矩
2. l理论计算基础
根据弹性力学规定,工程实际中把厚度与中而最小曲率半径的比值大于1/20的壳体称为厚壳因此本文中做了以下假设:1液压安全联轴器的内套和中问套配合在高床油的作用下,内套和中间套配合可视为一个整体,即为厚壁圆筒问题2)内套和中间套直接接触面上的接触压力均匀分布,且轴向压力影响忽略不计依照短厚壁圆筒理论,利用有限元对联轴器的联接套进行分析3利用ANSYS对联轴器内套中间套接触应力分析利用ANSYS进行有限元应力分析,目的就是确定该结构的承载能力是否足够,即看材料是否满足强度要求本文关于液压安全联轴器的分析思路如下:首先通过弹性力学和材料力学.知识得出组理论计算数据,然后利用ANSYS获得相应的有限元分析数据,进行比较,在此我们利用有限元软件求解内套和中问套配合在高压油作用下产生的接触应力对工作的影响分析.
3.1有限元分析求解 油腔内通入高压油后,联接套内套向内压缩中间套。中间套同时向内变形压缩抱紧轴套,内套和中问套发生接触挤压,产生接触应力.下面将对液压安个联轴器内套和中间套的配合结构进行两种工况的接触分析、第一个工况分析内套和中间套两端面固定约束安装,通入高压油的作用下的应力变化;第二个工况分析内套和中间套同面端面固定约束另一端面完全自由下安装,通入高压油的作用下的应力变化
4结论
液压安全联轴器在油腔里通过液压油后,内套和中间套配合工作后产生应力.经分别运用理沦计算和有限元方法对两种工况下的应力进行分析,可知所求解的内套和中间套配合后的应力变化和理论计算结果都很接近同时还可看出,同等的载荷(高压油压力)作用下,一端固定 一端自由的Mises应力、Tresca应力更小,而且接触应力明显增大,这种接触应力力会使中间套有着更大的形变,这样的变形效果可以让中间套充分抱紧轴套。在设计液压安全联轴器时候可以优先选择一端固定端自由的安装方式,使得液压安全联轴器更好的工作,,使用的效率更高、寿命更长.