基于ANSYS的万向联轴器叉头强度分析

万向联轴器是轧机主传动系统的关键设备，损坏后必将导致轧机正常生产，造成较大经济损失。叉头是万向联轴器的一个重要传动零件，结构比较复杂，容易引起应力集中的区域较多，较大应力因结构尺寸不同可能发生的位置不固定。对于叉头的设计和强度校核，但在实际强度校核中关注的结构脆弱处会随着载荷的改变和结构的不同而发生变化，并且不会是一个简单的截面或是某个点，情况很复杂，因此，常规方法中的一些简化和所谓合理的假设有时会使校核结果失真并且当载荷或其它条件变化时还要进行繁冗的重复计算，效率低。而采用有限元软件进行分析和校核，不但分析结果更可信，而且根据具体情况更易调整约束条件、工况及其它条件，并能将分析结果直观动态地显示出来，较传统方法可行。某轧机主传动系统采用的万向联轴器曾多次发生叉头断裂事故，造成严重的损失，直接影响正常生产。

通过ANSYS建立轴装叉头的整体模型。由于建立整体模型是为了对轴装叉头进行结构应力分析，因此在建模时可以对轴装叉头进行一定的简化处理，对一些相对细小且不影响整体的环节忽略。对分析联轴器叉头强度有影响的部分包括又头、衬板、轴端扁头单独建立模型，各自相对，然后在各零件接触面上建立接触对，以模拟各零件问的相互作用及力的传递。

1)本数控系统已用于实际项目，经实践验证，系统实用可靠，软硬件选型可行；2)利用运动控制器的接口，设计的基于运动控制器的二次插补算法，克服了运动控制器不支持样条曲线插补的不足，增强了数控系统的功能；3)以继承模块化的同心圆环结构作为系统管理软件模型，开发的开放式数控系统管理软件具有集成度较高、耦合性较低的特点，为进一步的开发和扩充新的功能模块预留了接口；4)开放式数控系统已成为数控技术发展的必然趋势，在本系统的开发过程中充分利用了PC机丰富的软硬件资源和强大的技术优势，缩短了开发周期，体现了开放式数控系统的优越性和灵活性。

综上分析叉头的破坏往往是从十字轴孔面处以及衬板槽底面和侧面过渡圆角交界处开始的，与实物破坏形状相吻合。因此在设计过程中，改进结构，减小应力；在生产过程中对叉头材料进行强化处理，提高表面光洁度，减少初始微裂纹的生长几率；在使用过程中注重润滑保养，减小磨损。实践证明，这些方法可以防止又头断裂，进一步提高万向联轴器的使用寿命。