第3期 2017年3月
组合机床与自动化加工技术
Modular Machine Tool & Automatic Manufacturing Technique
文章编号：10012265(2017)03006404
D0I: 10. 13462/j. cenki. mmtamt. 2017. 03. 017
No.3 Mar.2017
联轴器几何参数对其性能影响的有限元分析
王尚，王德伦，邱俊
（大连理工大学机械工程学院，辽宁大连116024）
摘要：建立了联轴器性能指标的评价模型，给出了衡量联轴器传递转角性能的指标一一传递误差度，根据联轴器的实际工程模型建立了有限元模型，计算分析了联轴器在不同何参数下的轴向传递误差度和径向传递误差度，得到了联轴器的几何参数对传递误差度的影响规律：当联轴器几何参数不变时，联轴器的传递误差度也不变，可以作为衡量联轴器转角误差的指标；当联轴器儿何参数不变时，联轴器的径向传递误差度是轴向传递误差度的5~14倍，所以径向传递误差度是衡量联轴器转角误差的重要指标；适当减小联轴器悬肾的宽度，增大联轴器悬臂厚度，可有效减小联轴器的传递误
差度；改变悬臂长不能有效减小联轴器的传递误差度。关键词：联轴器；何参数；传递误差度；有限元分析
中图分类号：TH166;TG506
文献标识码：A
Finite Element Analysis of the Influence of Geometric Parameters
on the Performance of Coupling WANG Shang, WANG De-lun, QIU Jun
( School of Mechanical Engineering, Dalian University of Technology , Dalian Liaoning 116024, China) Abstract : This paper establishes the coupling performance evaluation model, defines a measure of the trans-mission performance of the coupling index—transmission error degree, establishes the finite element model according to the practical engineering model of the coupling, calculates and analyzes the axial transmission error degree and the radial transmission error degree of the coupling under different geometric parameter vari-ables of coupling, obtains the influence rule of the geometric parameters of coupling on the transmission er-ror degree : when the geometric parameter variables are constant, the transmission error of the coupling is constant, which can be used as an index to measure the accuracy of the angle transmission of coupling; the radial error degree of coupling is 5 to 14 times greater than the axial transmission error degree when the geo-metric parameter variables of the coupling are constant, so the radial error degree is an important index to measure the coupling transmission error; properly reducing the cantilever width of coupling, increasing the thickness of coupling can effectively reduce the coupling transmission error; reducing the cantilever length cannot effectively reduce the coupling transmission error.
Key words: coupling; geometric parameter; transmission error degree; finite element analysis
0引言
联轴器作为机械产品中的一种常用部件，除了起连接两轴一同回转以传递运动和动力的作用外，还兼有补偿两轴相对位移和改善传递系统动力特性等作用），广泛运用于机械、航空、船舶、化工等领域。
目前，对于联轴器的研究主要包括以下两个方面：一方面是用于重型设备，如船舶、风电机组等高速大功率的应用环境，对联轴器的强度、刚度和寿命有很高的要求，所以其研究方间主要是联轴器内部的应力分布、强度、刚度与疲劳分析，以及相关的优化设计[28]；另
收稿日期：20160426；修回日期：20160515*基金项目：辽宁省科技创新重大专项(2015106007）
方面是用于精密传动的联轴器，对其传动精度有很高的要求[9-1]。联轴器连接的两根轴一般有三项安装误差即轴向安装误差、径向安装误差和偏摆安装误差[12-13]。联轴器从原理和结构上应能最大限度减小由这三项误差引起的转角误差，因此如何减小转角误差就是联轴器所要研究的重要课题。
建立联轴器性能指标的评价模型
本文所研究联轴器的结构如图1所示。联轴器上
有8个通孔，在工程应用中，相对的4个通孔为一组，两组通孔通过螺钉分别固定在轴1和轴2端面上，如
作者简介：王尚（1990—），男，河南新多人，大连理工大学预土研究生，研究方向为联轴器结构设计，（E-mail)wangshangom@126.com 万方数据