矫直机万向联轴器的断裂研究

矫直机万向联轴器的断裂研究

           本文以某矫直机的万向联轴器作为研究对象， 辊式矫直机的主传动系统是矫直机整个系统中较重要也是较薄弱的环节，它将主电机的运动和力矩传递给矫直辊。矫直机主传动系统普遍采用电机、减速齿轮分配箱、安 全联轴器、万向联轴器到矫直辊的传动方式。其中万向联轴器是传递运动和力矩的关键部件，同时也是主传动系统中较危险的环节，是矫直机故障较为频繁的部位。从内因和外因两方面入手，对其进行了综合分析。主要研究内容如下：(1)对矫直模型进行扭矩分析，建立矫直扭矩计算模型，通过有限元仿真分析矫直辊磨损对矫直扭矩的影响。提出改良扭矩分配不均的措施，进而改良万向联轴器的受力状况；(2)利用有限元方法对万向联轴器进行静力分析，得出不同工作角度下，应力值及受力较大值部位的变化情况。由此得出在万向联轴器静力分析中考虑工作角度的必然性；(3)利用模态分析功能，求出万向联轴器前10阶振型与有频率。首先根据不同工作角度下的固有频率值的变化情况来确定工作角度与万向联轴器模态的关系，然后通过进一步求得的临界转速与实际工作转速进行对比，确定十字轴式万向联轴器能否平稳运转，即确定共振是否为万向联轴器发生断裂事故的原因；(4)根据静力分析和模态分析结果，找到万向联轴器发生裂事故的原因。针对断裂原因对万向联轴器进行优化，并将优化前后的受力情况进行对比；(5)利用有限软件对优化前后万向联轴器进行寿命分析，对比其疲劳寿命、平安系数以及疲劳敏 感系数值，从而确定较佳的优化方式。