國(guó)內(nèi)外聯(lián)軸器的研究及發(fā)展現(xiàn)狀

早在1663年時(shí)，英國(guó)物理學(xué)家RobertHook制造出了類似于現(xiàn)在的十字軸式萬(wàn)向聯(lián)軸器的聯(lián)軸器。單個(gè)聯(lián)軸器傳遞轉(zhuǎn)速時(shí)會(huì)引起不均勻性，1683年，胡克產(chǎn)生了利用兩個(gè)萬(wàn)向聯(lián)軸器來(lái)抵消這個(gè)不均勻性的想法；1933年福特工程師AlferdRzeppa成功研制出了球籠式萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)，對(duì)現(xiàn)在聯(lián)軸器設(shè)計(jì)的指導(dǎo)意義很大，它通過(guò)具有分度桿控制的球籠為鋼球?qū)颍菏州S式聯(lián)軸器經(jīng)雙聯(lián)后即可達(dá)到等速的要求，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于加工，在機(jī)械領(lǐng)域   了廣泛應(yīng)用。

近年以來(lái)，在聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)方面，我國(guó)的專家學(xué)者也獲得了   成果。1995年李淑民研制出了球頭柱銷等速萬(wàn)向聯(lián)軸器，這種聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且便于制造加工，非常具有實(shí)用價(jià)值；2002年肖研制出了一種新型等角速環(huán)又萬(wàn)向聯(lián)軸器，它在技術(shù)性能上達(dá)到了球籠式聯(lián)軸器的水平，且加工制造容易、成本低廉。合肥工業(yè)大學(xué)的柯尊忠等對(duì)無(wú)螺栓十字軸萬(wàn)向聯(lián)軸器建立了叉頭的整體有限元模型，從減小叉頭的   大應(yīng)力的角度出發(fā)，對(duì)叉頭的內(nèi)輪廓進(jìn)行形狀優(yōu)化設(shè)計(jì)。

在運(yùn)動(dòng)學(xué)方面，利用坐標(biāo)變換矩陣?yán)碚摚?nbsp;  了萬(wàn)向聯(lián)軸器傳遞運(yùn)動(dòng)的非等性；考慮到了單十字型萬(wàn)向聯(lián)軸器軸的交角隨時(shí)間的周期變化，   了單十字萬(wàn)向節(jié)的運(yùn)動(dòng)特性；通過(guò)對(duì)雙十字軸萬(wàn)向聯(lián)軸器的空間運(yùn)動(dòng)約束分析，分別建立了系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，應(yīng)用數(shù)值分析軟件，觀察到了萬(wàn)向聯(lián)軸器運(yùn)動(dòng)時(shí)存在的簡(jiǎn)諧性，但文中建立約束方程這個(gè)問題比較復(fù)雜。十字環(huán)槽式雙萬(wàn)向聯(lián)軸器是由十字軸式雙萬(wàn)向聯(lián)軸器變化而來(lái)的一種新型的聯(lián)軸器，是不等角速萬(wàn)向式聯(lián)軸器，特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、傳扭、主從動(dòng)軸間許用偏轉(zhuǎn)角大、裝拆維護(hù)方便等。

所設(shè)計(jì)的新型彈性聯(lián)軸器，是采用了蒙乃爾金屬波紋管而設(shè)計(jì)的新型彈性聯(lián)軸器，它克服了因材料本身存在的理化性能帶來(lái)的限制，補(bǔ)償，傳動(dòng)精度高，可用于   機(jī)械傳動(dòng)裝置中。

對(duì)聯(lián)軸器振動(dòng)特性等作了較為深入的   。提出了聯(lián)軸器的軸向彈性剛度變化是非線性的，即隨軸向位移的變化，軸向彈性剛度不與軸向變形成正比。

在彈性聯(lián)軸器中，撓性元件的受力情況比較復(fù)雜。對(duì)此有過(guò)一些分析。   先，它的形狀尺寸決定了其它部分的尺寸，因此對(duì)膜片進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，其它尺寸也就隨之確定了。撓性元件是承受多種載荷的，如扭轉(zhuǎn)載荷，離心裁荷，軸向位移引起的載荷，角不對(duì)中引起的載荷等。在用有限元分析其強(qiáng)度時(shí)要涉及到平面應(yīng)力、薄板的彎曲及角不對(duì)中的同題。角不對(duì)中要把它化為薄板的彎曲同題，然后還要區(qū)分靜應(yīng)力和交變應(yīng)力，再列出強(qiáng)度條件。還有振動(dòng)頻率約束，在此用傳遞矩

陣來(lái)分析該系統(tǒng)的軸向、橫向固有頻率。在優(yōu)化過(guò)程中經(jīng)常要進(jìn)行大量有限元分析，振動(dòng)特性分析，因此要很好地解決有限元的前置處理、自動(dòng)分單元、自動(dòng)分節(jié)點(diǎn)、自動(dòng)分載荷等問題和自動(dòng)化，否則是不能進(jìn)行的。

聯(lián)軸器是在循環(huán)載荷作用下的動(dòng)設(shè)備，而撓性元件是聯(lián)軸器工作過(guò)程中的薄弱環(huán)T在循環(huán)應(yīng)力作用下，撓性元件通常會(huì)發(fā)生疲勞破壞。區(qū)別于靜力破壞，疲勞破壞是一利非常復(fù)雜的情況，關(guān)于疲勞破壞產(chǎn)生的機(jī)理方面的   工作，也一直沒有間斷過(guò)。

疲勞是一個(gè)包含許多學(xué)科的   分支，它可以為基礎(chǔ)   以及工業(yè)   提供許多多種多樣的現(xiàn)象。材料學(xué)科、力學(xué)、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度都從不同的側(cè)面對(duì)疲勞進(jìn)行了   。疲崔壽命分析方法是疲勞   的主要內(nèi)容之一，從疲勞   史可以看到對(duì)疲勞壽命分析方泥的   伴隨著整個(gè)歷史。

從靜強(qiáng)度的角度出發(fā)，對(duì)彈性聯(lián)軸器的撓性元件進(jìn)行了受力分析，在利用有限元進(jìn)行不同工況下的應(yīng)力分析后，所計(jì)算的   大應(yīng)力低于材料的屈服   。但由于聯(lián)軸器屬于動(dòng)設(shè)備，其工作狀況也區(qū)別于一般的靜設(shè)備。撓性元件的破壞往往也是由循環(huán)載荷作用下帶來(lái)的疲勞而引起，只要作用的時(shí)間足夠長(zhǎng)，這個(gè)循環(huán)載荷在遠(yuǎn)小于屈服   時(shí)就可能造成疲勞破壞。所以對(duì)于有循環(huán)載荷作用下的動(dòng)設(shè)備來(lái)說(shuō)，只從靜張度的角度出發(fā)來(lái)校核設(shè)備的強(qiáng)度還不夠，還需要從疲勞強(qiáng)度的角度出發(fā)，校核其強(qiáng)度。

縱觀聯(lián)軸器的   現(xiàn)狀，可以看出，以往的   中涉及到聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接方式的并不多，而對(duì)于聯(lián)軸器其它方面的   ，大多都是基于解析方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。目前，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及有限元分析的發(fā)展，有限元技術(shù)在工程上的指導(dǎo)和應(yīng)用越來(lái)越廣泛，將有限元方法應(yīng)用到一些新型機(jī)械部件，如新型聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)及性能優(yōu)化，是其應(yīng)用的一種趨勢(shì)。

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