利用ANSYS软件对轧机主传动系统的万向联轴器十字轴进行三维有限元分析,在此基础上,以十字轴所承受的较大主应力较小作为追求目标,在ANSYS软件中对其主要参数进行了优化,得出了较为理想的结果.

采用大型通用有限元分析软件ANSYS,在对某热轧厂1700mm轧机十字轴式万向联轴器的十字轴进行有限元分析的基础上,进行十字轴的三维实体优化分析,以满足其强度和刚度的要求.ANSYS系统含有参数化设计语言(APDL),它具有参数、数学函数、宏、判断分支及循环等 语言要素,是一个理想的程序流程控制语言,很适合进行有限元计算和优化分析[1].有限元法与优化方法是工程分析中较主要的两个数学工具,将两者有用地结合起来,充分发挥有限元法数值计算的准确性及优化方法求及值的有用性,将在工程分析中发挥巨大的威力.1十字轴的有限元分析计算十字轴式万向联轴器的主动轴及被动轴均通过其上的叉头经轴承向十字轴施加两对力,它们构成一对大小相等、方向相反的力偶.这两对力偶矢量处于主动轴与被动轴所决定的平面内,如不计两轴倾角(很小,可忽略),则构成两力偶的力均处于十字轴轴线平面内.

由于对十字轴进行设计时,只考虑到把发生疲劳破坏处(即受载侧过渡圆弧处)的应力降下来,并没有其它因素的限制,所以,在此优化过程中,并没有约束函数的限制。


SWC WH无伸缩焊接式联轴器的选择应根据联轴器有无弹性元件、对各种相对位移有无补偿能力,即能否在发生相对位移条件下保持联接功能以及联轴器的用途等,联轴器可分为刚性联轴器,挠性联轴器。

刚性联轴器:只能传递运动和转矩,不具备其他功能包括凸缘联轴器、夹壳联轴器等

被联接两轴间的各种相对位移无补偿能力,故对两轴对中性的要求高。当两轴有相对位移时,会在结构内引起附加载荷。这类联轴器的结构比较简单。

对被联接两轴间的各种相对位移有补偿能力,进一步分为:

无弹性元件挠性联轴器:联轴器具有挠性,可补偿两轴的相对位移。但因无弹性元件,故不能缓冲减振。不仅能传递运动和转矩,而且具有不同程度的轴向、径向、角向补偿性能包括齿式联轴器、万向联轴器、链条联轴器、滑块联轴器等

有弹性元件挠性联轴器:因联轴器中装有弹性元件,不仅可以补偿两轴间的相对位移,而且具有缓冲减振的能力。弹性元件所能储蓄的能量越多,则联轴器的减振能力越强。这类联轴器的品种多,应用广泛。能传递运动和转矩;具有不同程度的轴向、径向、角向补偿性能;还具有不同程度的减振、缓冲作用,实际效果为主传动系统的工作性能

包括各种非金属弹性元件挠性联轴器和金属弹性元件挠性联轴器,各种弹性联轴器的结构不同,差异较大,在传动系统中的作用亦不尽相同

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