十字軸式萬向聯(lián)軸器的動力學(xué)特性仿真分析.pdf

1、十字軸式萬向聯(lián)軸器是用來聯(lián)接軸線相交或平行的兩軸，以傳遞運(yùn)動和轉(zhuǎn)矩，在機(jī)械傳動系統(tǒng)中具有重要地位。主要運(yùn)用于軋機(jī)與汽車領(lǐng)域。實(shí)踐中，十字軸最易磨損和失效，其主要原因是制造誤差、裝配誤差以及在工作過程中產(chǎn)生的正常磨損，造成相連構(gòu)件間的運(yùn)動副的間隙增大，這種變化會使運(yùn)動副間發(fā)生嚴(yán)重碰撞甚至猛烈的沖擊，從而使聯(lián)軸器機(jī)械系統(tǒng)內(nèi)各元素間動應(yīng)力增加，進(jìn)而加劇磨損、增大彈性變形，引起系統(tǒng)的振動，產(chǎn)生噪聲，使系統(tǒng)的整體傳動效率下降，故障發(fā)生的概率變大，

2、降低十字軸萬向聯(lián)軸器的使用壽命，進(jìn)而帶來不必要的經(jīng)濟(jì)損失。因此，研究分析十字軸式萬向聯(lián)軸器系統(tǒng)的動力學(xué)性能獲得的結(jié)果可為設(shè)計和制造該系統(tǒng)提供理論基礎(chǔ)。
　　本文的研究對象是某型號十字軸式萬向聯(lián)軸器，通過有限元分析軟件ANSYS Workbench進(jìn)行仿真獲得應(yīng)力結(jié)果，可直觀的發(fā)現(xiàn)十字軸式萬向聯(lián)軸器系統(tǒng)的關(guān)鍵零部件——十字軸的危險部位，結(jié)合動力學(xué)仿真軟件ADAMS,進(jìn)行分析十字軸的磨損壽命。
　　首先，介紹了十字軸式萬向聯(lián)軸器

3、的結(jié)構(gòu)及工作原理，建立了十字軸式萬向聯(lián)軸器的零部件的有限元模型，進(jìn)行有限元靜力學(xué)分析并進(jìn)行了十字軸式萬向聯(lián)軸器的模態(tài)分析。獲得了各零部件的靜力學(xué)分析結(jié)果以及系統(tǒng)的模態(tài)結(jié)果。
　　然后，研究了間隙、構(gòu)件柔性對十字軸式萬向聯(lián)軸器系統(tǒng)的動力學(xué)性能的影響，使用ANSYS和ADAMS進(jìn)行聯(lián)合仿真分析，根據(jù)Hertz理論，選取非線性的等效彈簧阻尼模型并考慮庫侖摩擦的影響，在ADAMS中設(shè)置與實(shí)際情況比較接近的接觸力參數(shù)，建立了不同間隙的以十字

4、軸和中間軸為柔性構(gòu)件的剛?cè)狁詈舷到y(tǒng)，在ADAMS軟件中，對十字軸式萬向聯(lián)軸器系統(tǒng)的角速度、角加速度和接觸力的變化情況進(jìn)行了分析，將動力學(xué)仿真分析的結(jié)果進(jìn)行對比分析，并結(jié)合實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)仿真結(jié)果可以較好地反映間隙和柔性體對萬向聯(lián)軸器系統(tǒng)動力學(xué)性能的影響。
　　最后，介紹了磨損的分類和機(jī)理，確定了十字軸的磨損類型。然后給出了磨損壽命的分析方法以及材料的磨損率。結(jié)合磨損量計算方法和ANSYS Workbench以及ADAMS的分析結(jié)果，對十