撥沙滾輪球面滾珠聯軸器疲勞壽命分析
撥沙滾輪球面滾珠聯軸器疲勞壽命分析:球面滾珠聯軸器是沙灘清潔車垃圾拾取裝置液 壓 馬 達與撥沙滾輪關鍵聯接裝置。為研究撥沙滾輪球面滾珠聯軸器的疲勞壽命,首先,運用點接觸的L-P理論對其進行了壽命計算;然后,運用有限元法建立了聯軸器的數值分析模型,通過變廣拉格朗日算法對其進行多體接觸有限元分析,利用ADAMS中的Impact函數進行運動學分析深受滾珠的接觸載荷譜;通過FatigueTool軟件根據Miner法則進行疲勞壽命分析。結果表明,疲勞壽命的有限元計算結果與理論計算結果比較吻合,球面滾珠聯軸器滿足設計要求,證明了理論計算的合理性。為聯軸器的疲勞壽命研究和后期的優化分析提供了參考依據。聯軸器是連接主動軸和從動軸使之共同旋轉以傳遞轉矩的機械部件,廣泛應用于各機械裝置的軸系傳動中。在使用過程中,聯軸器通常因為承受持續的接觸力和離心力的作用而產生表面疲勞剝落及斷裂現象Herbstritt等運用名義應力法對聯軸器的使用壽命進行了估算;運用有限元法和薄板彎曲理論對膜片聯軸器疲勞裂紋壽命進行了分析;對獲取疲勞分析時時間載荷歷程的方法進行了研究;通過實測的對接軸載荷時間歷程對萬向聯軸器進行靜力學分析與疲勞壽命分析并估算出其疲勞壽命與安 全系數。上述研究雖然對聯軸器的疲勞壽命做出了巨大貢獻,但大都是單純運用疲勞公式或者有限元法進行計算,其時間載荷曲線通過實測深受或在較大應力點加載恒定載荷來估算疲勞壽命,存在成本高、周期長、誤差大等缺點。而本文中通過軟件對聯軸器進行分析獲得時間載荷歷程,很好地解決了這些問題。
1)根據球面滾珠聯軸器的結構特點,借鑒軸承疲勞壽命理論對其疲勞壽命進行了計算。
2)通過ANSYS/Workbench對球面滾珠聯軸器數值進行多體接觸有限元分析,通過運動學分析獲得滾珠與聯軸器的接觸載荷譜,利用名義應力法對其進行疲勞計算深受其疲勞壽命。
3)對比理論計算結果與有限元結果,發現結果比較吻合,證明了理論計算聯軸器疲勞分析的合理性,為聯軸器的疲勞壽命計算提供了確定的參考依據。