高弹性橡胶合金联轴器静态分析

橡胶合金联轴器静态扭转特性仿真分析

     联轴器被广泛地应用于柴油机动力装置以及具有较大干扰力矩的传动装置轴系,以实现传递功率的目的,并起到保护主、从动机和提高整个传动装置运行的作用。弹性体是联轴器实现缓冲减振,降噪节能,调整系统固有频率和补偿两轴的不对中等功能的核心部件。目前大多数联轴器采用橡胶,卷簧、簧片以及其他形式的金属材料作为弹性体,由于结构、材料和制造工艺的限制,这些联轴器不同程度的存在转动惯量大,对主从动机的附加影响大,容易疲劳老化甚至断裂,稳妥性差,安装复杂、使用要求高,造价高等不足之处。针对这种现状,研制出一种新型橡胶合金联轴器,该联轴器在结构设计、材料选用和制造工艺方面相对现有联轴器都有较大改进,是新型复合材料在机械传动系统上的典型应用。

弹性体是联轴器的关键部位,它的结构、材料和制造工艺直接决定了联轴器的工作性能。通过实验测定了橡胶合金联轴器弹性体模型力学性能常数,并以此为依据,利用软件对该联轴器的静态扭转特性进行了仿真分析,分析结果表明橡胶合金联轴器能克服现有联轴器的各种不足之处,在结构设计、材料选用和制造工艺方面都有较大的创新价值。所述研究方法在实际应用中也有借鉴意义。

本文中通过单轴拉伸实验测定了联轴器橡胶合金弹性体模型力学性能常数,并以此为依据,利用软件对该联轴器的静态扭转特性进行了仿真分析。由对橡胶合金联轴器弹性体力学性能常数的实验测定和静态扭转特性的仿真分析,可得出以下结论:(1)橡胶合金联轴器所采用设计、材料和制造工艺能够控制扭转角度,弹性体的扭振强度,具有减振缓冲、按 全有用、安装简便、运转平稳以及长寿命的优点。(2)模型是各大型有限元分析软件运用较广泛的橡胶材料分析计算模型,能否准确测定目标材料的模型力学性能常数,是决定仿真计算准确性的关键前提,本文中我们所述方法,在实际应用中有借鉴意义。(3)正确运用软件进行仿真分析可以模拟计算出不同材料和不同设计工艺的弹性材料的扭转特性,计算的结果对橡胶弹性元件材料和设计的改进,以及成品的选用都具有相对的指导意义。(4)圆盘形弹性体的不同位置在不同的负载条件下其扭转特性也不相同,如何掌握这种变化规律,针对不同的使用要求对弹性体在不同层次上进行相应的改进,进一步提高橡胶合金联轴器的传动性能,扩大其适用范围,值得进一步深入研究。