联轴器静力分析
膜片联轴器应力分析
膜片联轴器应力分析摘要：由于联轴器找正不好导致轴线间的角向不对中，从而使膜片内产生交变应力引起疲劳损坏。
本文对六孔束腰形膜片进行UG实体建模，从对膜片模拟施加应力进行有限元分析。
从分析结果可以看出：离心泵联轴器对中好坏可以直接影响膜片的实用寿命。
关键词：找正UG建模模拟1.引言膜片联轴器由两端轴、膜片组、中间轴和连接螺栓组成。
（图1）金属挠性膜片联轴器是一种以金属挠性元件来传递转矩而无需润滑的传动装置，其挠性元件是由一定数量的薄金属膜片叠合而成的膜片组。
它通过高强度合金膜片组产生弹性变形来实现联轴器的挠性传动, 利用膜片的柔性来吸收输入输出轴间的相对位移。
联轴器在机泵中的作用是传递扭矩和力，所以联轴器对中的好坏将直接影响膜片的使用寿命。
在炼化企业中，离心泵膜片工作状态的好坏直接影响到机泵的振动。
当膜片变形严重，失去正常传递扭矩和力的作用后，机泵会因此出现振动增加，继而引起密封泄漏直至发生火灾爆炸等严重事故。
本文以六孔束腰形膜片为例，通过对传动扭矩和力的加载，进行UG建模有限元分析处理，直观的展示在工作状态中膜片的应力分析。
为我们在工作中重视联轴器对中质量提供参考依据。
图12.不对中的形式及引起的力矩2.1不对中形式膜片联轴器对中结果不外乎如下几种基本类型: 角向( 两轴中心线成一定角度交于两轴端之间的中点) 、横向( 两轴中心线平行偏移) ，而横向位移不对中可以转化为角不对中。
旋转轴系运行时出现的实际偏移往往是以上任意2种不对中的组合。
当膜片联轴器旋转时, 其角向偏移将产生交变应力, 每旋转一周循环交变一次。
膜片动应力将导致膜片和螺栓的疲劳破坏, 因而准确地计算动静复合应力, 是预测膜片联轴器寿命、保证膜片联轴器可靠工作的关键。
膜片作为膜片联轴器的关键弹性元件,在工作中的受力状态较为复杂，而主要的失效原因为不对中，本文研究限于分析膜片在单独承受某一种载荷时的应力分布情况,所以本文只以角不对中为例进行分析。
基于ANSYS的联轴器工程有限元分析
圆 周 面 和 小 轴 孔 的 圆 台 ，打 开 “ＡｐｐｌｙＰＲＥＳｏｎａｒｅａｓ” 对话框，在“ＬｏａｄＰＲＥＳｖａｌｕｅ”文 本 框 中 输 入 １ ＭＰａ。
用同样的方法在大轴孔轴台上和键槽的一侧分别施加
大小为１０ ＭＰａ和０．１ ＭＰａ的载荷，如图５所示。
使用 ＣｕｒｒｅｎｔＬＳ命令进行求解，求解 完成后对 生
收 稿 日 期 ：２０１８０２０１； 修 订 日 期 ：２０１８０６０７ 作者简介：刘凯 （１９８８），男，山西太原人，助理工程师，本科，主要从事产品质量监督检验工作。
２０１８年第４期 刘凯，等：基于 ＡＮＳＹＳ的联轴器工程有限元分析
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成的结果 文 件 进 行 后 处 理，静 力 分 析 中 通 过 ＰＯＳＴ１ 后处理 器 就 可 以 处 理 和 显 示 大 多 数 需 要 的 结 果 数 据 。 ［５］ 仿真得到的联 轴 器 犡、犢、犣 方 向 位 移 与 总 位 移 云图如图 ６ 所 示，犡、犢、犣 方 向 应 力 分 布 与 ｖｏｎ Ｍｉｓｅｓ 等效应力分布云图如图７所示。
型如图２所示。 采用 Ｔｅｔ１０Ｎｏｔｅ１８７单元对 三维实 体划分自 由网
格，网格大小采用默认值，划分后的模型如图３所示。
图 １ 创 建 坐 标 系 并 构 建 线 型 图
图 ２ 联 轴 器模 型
２ 分 析 求 解
完成模型 的 建 立 与 网 格 划 分 之 后 需 定 义 分 析 类
图 ４ 施 加 位 移 约 束
图 ５ 施 加 载 荷
３ 强 度 分 析 犡、犢、犣 三 个 方 向 的 应 力 和 ｖｏｎ Ｍｉｓｅｓ应 力 随 位
移 的 变 化 情 况 如 图 ８ 所 示，可 以 观 察 到 位 移 为 １．２４６ｍｍ时应力出现急剧变化。对于联轴器而 言，在 轴 系 启 动 或 过 载 时 ，瞬 时 力 矩 可 能 激 增 至 联 轴 器 弹 性 特 性 力 矩 极 限 值 ，联 轴 器 主 被 动 端 传 递 力 矩 增 大 明显。
联轴器对中与振动浅析
联轴器对中与振动浅析目次前言 (1)1联轴器的对中 (2)2联轴器不对中类型 (3)3联轴器不对中振动机理 (4)4联轴器不对中故障特性 (4)5联轴器不对中故障原因与治理 (4)参考文献 (6)前言旋转机械中回转体不对中是引起机械故障的重要原因。
不对中状态中的回转体的回转运动能引起机械振动，加剧轴承磨损和轴的挠曲变形，对系统的平稳运行造成极大的危害。
设备的实际运行中，回转体产生的不对中原因诸多，其中联轴器不对中是导致回转体不对中的最常见原因。
联轴器用来联接不同机构中的两根轴（主动轴和从动轴）使之共同旋转以传递扭矩。
风力发电机组中为大转矩和传递动力的轴系传动，经齿轮箱增速高转速运转，考虑到风机机舱特殊的作业环境多选用膜片联轴器。
本文基于膜片式联轴器做相应论述。
联轴器对中与振动浅析1联轴器的对中膜片联轴器具有高刚性、高转矩、低惯性；采用环形或方形弹性不锈刚片变形；大扭矩承载，高扭矩刚性和卓越的灵敏度；零回转间隙、顺时针和逆时针回转特性相同；免维护、超强抗油和耐腐蚀性；双不锈钢膜片可补偿径向、角向、轴向偏差，单膜片则不能补偿径向偏差。
图1 膜片式联轴器1、7—半联轴器；2—锁紧螺母；3—六角螺母；4—隔圈；5—支撑圈；6—六角头铰制孔用螺栓；8—膜片；9—标记膜片式联轴器装配前应符合下述要求：A、膜片式联轴器表面应光滑、平整且表面无裂纹等缺陷，半联轴器及其中间轴应无裂纹、缩孔、气泡、夹渣等缺陷；B、膜片式联轴器允许偏差应符合随机技术文件规定，无规定的应符合GB 50231—2009规定。
联轴器找正从使用器具上的不同分为塞尺法和百分表法。
考虑到风力发电机组的作业环境结合膜片式联轴器的机械特征，像风电机组等大型设备安装找正过程广泛采用三表法。
找正对中的具体方式为：A、三表法原理：联轴器找正是使用一块表测量径向跳动（显示径向相对偏移量），使用两块表侧轴向跳动（显示端面开口度相对大小），共三块表。
通过检测水平方向和垂直方向的径向位移和开口度来判断联轴器的空间状态，以便采取相应的措施来调整。
轴系校中静态因素分析与解决方案
轴系校中静态因素分析与解决方案发表时间：2018-09-21T10:37:10.430Z 来源：《科技新时代》2018年7期作者：梅荟翠[导读] 轴系校中静态因素主要包括零件生产制造误差、零件安装误差、校中临时支撑的影响、轴系设计结构、轴承刚度、储存等因素。
南京高精船用设备有限公司，南京211103摘要：本文介绍了轴系校中静态因素分析与解决方案，包括零件生产制造误差、零件安装误差、校中临时支撑的影响、轴系设计结构、轴承刚度、储存等因素。
关键字：轴系，轴系校中，静态因素1 引言轴系校中静态因素主要包括零件生产制造误差、零件安装误差、校中临时支撑的影响、轴系设计结构、轴承刚度、储存等因素。
2 静态因素分析与解决方案2.1 零件生产制造误差轴系零件在生产制造的时候存在以下误差：（1）热处理不充分，特别是回火热处理不充分，导致后期零件在加工时候应力释放，轴系弯曲变形等；（2）机械加工误差，主要包括轴承位置的跳动度数据过大，轴法兰端面与轴中心线的不垂直度，螺旋桨轴承位置的不同心，轴承位置与法兰得不同心等误差；艉管在生产制造的时候存在以下误差： (1)艉管焊装时产生的焊接变形，焊接后没有进行有效的应力释放；(2)艉管在镗孔加工的时候孔的圆度和椭圆度产生的误差。
解决方案：（1）热处理，严格按照船级社标准执行。
如CCS船检的轴系需要按照中国船级社材料与焊接规范（2014）标准执行。
（2）轴系在加工制造的时候必须按照规定的精度要求进行加工制造，传动轴要进行精加工，需要满足轴系加工技术要求（CB 228-1986）。
（3）艉轴管的两个轴承座可以分多次焊接，减少焊接变形，必要时候可以采用整个钢管结构；为保证前后艉轴孔的圆度和圆柱度在设计的范围内，车配前后艉轴管轴承衬套外圆时，应以前、后艉轴孔实测的平均尺寸为基准配置，其配合过盈量应在满足要求的情况下保持一致。
2.2 零件安装误差零件按照误差主要是轴系校中时候配对法兰的开口与偏移数据误差，以及零件最终定位误差；解决方案：（1）在测量配对法兰开口偏移数据时，法兰接触面要清洁干净，不能有颗粒状物质存在，同时应停止大的载荷转移，停止震动作业、焊接作业，注意温度环境影响以及船舶吃水的变化。
汽车机械基础--静力分析
1 平面汇交力系的合成与平衡—几何法
B
1.1平面汇交力系的合成
A
F1 F1 A
F2
C
F3
D
F1、F2、F3、F4 为平面共点力系：
表达式：R = F1 + F2 + F3 + F4
R
F4
E
F2
F4
F3
1.2平面汇交力系平衡的几何条件
平面汇交力系平衡的必要与充分的图解条件 是：该力系的力多边形自行封闭。即力系中各力 的矢量和等于零。 矢量的表达式：R = F1+ F2+ F3+ ·+ Fn · · = ∑F = 0
A
A
B
A
B
P
受力分析——画受力图
在工程实际中，为了求出未知的约束反力，需要 根据已知力，应用平衡条件求解。为此，首先要确定 研究对象，并分析其受力情况，这个过程称为受力分 析。 为了清晰地表示物体的受力情况，需要把它从其 相联系的周围物体中分离出来，被分离出来的物体称 为分离体，然后在分离体上画出作用于其上的所有力 (包括主动力和约束反力)，这种表示物体受力情况的 简明图形称为受力图。
推广到任意多个力F1、F2、 Fn 组成的平面共 点力系，可得：
Rx F1x F2 x F3 x Fnx Fx
根据合力投影定理得
Rx X1 X 2 X n X
Ry Y1 Y2 Yn Y
F F
0 , mA F 0 , mB F 0 A、B 的连线不和x 轴相垂直。
F
A
x
m F 0 , m F 0 , m F 0
B C
毕业论文--联轴器的有限元分析
摘要本文首先扼要得为大家介绍了联轴器的性能、功用、分类和有限元方法。
接下来分别简要介绍凸缘联轴器和十字轴式万向联轴器的优缺点，接着完成开场有限元分析的前期准备，准备好两种联轴器的二维图形的尺寸，根据准备好的尺寸图开场在Proe中建立两种联轴器的三维建模。
然后准备用Ansys开场有限元分析，再把三维模型导入Ansys，施加载荷后着手开场有限元静力分析，在过程中记录下分析过程，截图及分析步骤。
最后求解分别获得其应力应变分布情况，同时对两种联轴器开场了强度校核。
结果证明凸缘联轴器十字轴式万向联轴器的设计是符合强度要求的联轴器。
至此，文章圆满完成起初研究的目的。
关键词：联轴器Pro/E ANSYSABSTRACTFirstly, this article briefly describes the couplings performance、function、classification and the finite element method. Next,this article briefly describe the flange couplings and cross shaft universal couplings advantages and disadvantages respectively,then I start to plete the preparation for the finite element analysis、the size of the coupling of two ready-dimensional graphics, and begin to build three-dimensional modeling based on the coupling of two dimensional drawing prepared in Proe 。
Then we are ready to start using Ansys finite element analysis and importing the three-dimensional model into Ansys.We start to applied load, and then embarked on finite element static analysis.In this process, We should record the process under analysis, and the screen shots of the analysis step . Finally, we obtained the stress and strain distribution of the model by solving ,meanwhile, we checked the strength of the two couplings.The results show that the flange couplings and the cross shaft universal couplingsare designed to meet the strength requirements of the couplings. Thus,the article successfully plete the initialpurpose of the study .Keywords:Coupling; Pro/E ; ANSYS目录引言1第1章ANSYS软件及其应用31.1ANSYS界面、技术种类31.2分析类型41.3处理模块5第2章凸缘联轴器72.1凸缘联轴器的简介72.3凸缘联轴器的三维模型建立82.4对凸缘联轴器的三维图形开场有限元分析122.4.1三维图形导入ANSYS (12)2.4.3划分网格142.4.4施加载荷152.4.5开场求解162.4.6查看求解结果17第3章十字轴式万向联轴器203.1十字万向联轴器的简介203.2十字轴式万向联轴器的实体模型及二维尺寸图形213.3三维模型建立过程223.4对十字轴式万向联轴器的三维图形开场有限元分析243.4.1三维图形导入ANSYS (24)3.4.2定义类型、材料等243.4.3划分网格253.4.4定义边界类型及施加载荷263.4.5开场求解273.4.6查看求解结果27完毕语31参考文献32致谢33引言1.1联轴器性能、功用及分类它是一种常见的轴系零件在机械传动系统中，其根本功能是用于两个连接〔有时也用于和其他旋转局部〕，并能传递运动和转矩。
设备联轴器振动故障诊断及相关原理分析
设备联轴器振动故障诊断及相关原理分析摘要：联轴器故障导致的设备振动问题是发电厂设备振动故障中最为常见的一个类型，通过分别对叠片式联轴器、梅花弹性联轴器故障导致的振动问题的处理过程简要介绍并分析相关原理，为类似设备振动故障处理提供借鉴。
关键词：联轴器振动故障诊断叠片式联轴器梅花弹性联轴器中图分类号：TK268 文献标识码：BVibration fault diagnosis and related principle analysis of equipment couplingLi mingli（China Huadian Corporation LTD.）Abstract：The vibration caused by coupling is the most common type of vibration fault of the equipments in power plant. The troubleshooting procedures of the vibration fault caused by overlapping coupling and quincunb elastic coupling is briefly introduced, and the relevant mechanism are analyzed, which provides reference for the troubleshooting of vibration fault for similar equipment.Key words：coupling；vibration fault diagnosis；overlapping coupling；quincunb elastic coupling引言联轴器主要用于连接多根转子，形成一个光滑的轴系，同时传递扭矩以及轴向力。
由于联轴器的工作场合情况复杂多样，因而对其提出了更具针对性的使用要求，如工作空间的大小、传递转矩的范围、转速的高低、刚度的变化和缓冲减振能力等。
联轴器ansys分析报告
ANSYSV报告联轴器的静力分析学号：1145522222 名：刘建国班级：机制二问题分析考察联轴器在工作时发生的变形和产生的应力，联轴器在底面的四周不能发生上下运动，在底面的两个圆周上不能发生任何方向的运动，在小轴孔的孔面上分布有1e6pa的压力，在大轴孔的孔台上分布有1e7pa的压力，在大轴孔的键槽的一侧有1e5pa的压力。
1用c reo绘制如图的联轴器，建立模型，具体参数自行确定。
2另存为igs文件3从ansys>import里打开此文件4修改文件名change jobname 修改标题change title5在Preference中选择structural，单击ok如下图6 定义单元类型Preprocessor>element type>add/edit/delete,并单击add如下图，选择solid和tet 10 node 187选项，如下图7.定义材料属性Preprocessor>material props>material modle在打开的对话框中依次单击structural>linear>elastic>isotropic在弹出的对话框中设置弹性模量EX和泊松比PRXY如下图所示8.划分网格Preprocessor>meshing>meshtool在弹出的对话框中单击“line域下的set”（如左下图A 红色部分）出现新对话框，如右下图B ，在图形上选择大轴孔的圆周，如图所示，选好后单击ok，会出现新的对话框如C图。
A B新的对话框如下图C，在下图的红色部分填上10，单击ok之后在“meshitool”工具栏下(A图)单击mesh弹出如下对话框单击pick all，即可得右下图的效果9定义边界条件A solution>define loads>apply>structural>displacement>on lines拾取基座底面所有外边界线单击ok出现新的对话框，选择UZ作为约束自由度B再次单击A步奏的on lines并选择下图中两个圆周线（基座底部两个轴孔线）单击ok在弹出的框中选择“ALL DOF”,单击okC solution>define loads>apply>structural>pressure>on areas 选择小轴孔的内圆周面和圆台如下图，单击ok打开新的对话框如下图，在“Load PRES value”中输入1e6，单击ok，如下图D用同样的方法在大轴孔轴台上和键槽的一侧分别施加大小为1e7和1e5的压力，过程同C 效果如下图E 执行plot>Areas效果如下图10进行求解Solution>solve>current LS,单击ok如下图求解成功！11.查看结果General Postproc>Plot Results>Contour Plot>Nodal Solve 如下图所示A看X方向的位移如下图，同样可查看Y.Z和总的位移图（点击DOF solution）可在undisplaced shap key 一项中选择“deformed shape with undeformed edge”查看变形和未变形的轮廓线。
机床主轴动静态特性分析项目讲义
机床主轴动静态特性分析机床主轴通常在高速状态下工作，因此其动静态特性必须很高，才能满足加工质量要求，因此对机床主轴进行静力学分析和模态分析是很有必要的。
静力学分析主要是得出机床主轴的刚度，并且得出在典型加工条件下，主轴前端的最大位移，看其是否满足静态要求；动力学分析得出主轴振型以及主轴固有频率，从而判断主轴设计是否合理，并且在此基础上优化结构设计。
机床主轴的动态特性包括临界转速、主振型和固有频率等方面，这是机床主轴动态特性的主要方面。
当机床主轴的转速达到或接近临界转速时，会引起机床的共振，使机床震动加剧，加快刀具的磨损，降低加工质量，恶化加工环境。
因此为了避免这种情况的发生，对机床主轴的临界转速的研究是很有必要的。
为了保证加工质量及加工安全要求，主轴的最高转速应该低于临界转速的百分之七十五。
1.机床主轴静态特性分析（1）建立模型打开proe软件界面，建立如图（1）所示模型，并导入ansys workbench中图1 主轴模型的建立（2）添加材料属性信息机床主轴的材料为40Cr，其相关参数见下表（1）：（3）设定网格划分参数并进行网格划分制定网格尺寸为3mm,进行网格自动划分，划分结果如图（2）图2网格划分结果（4）施加载荷以及约束对有限元模型进行加载时，按照机床在典型加工工艺条件下工作进行计算，算出其在切削时的径向力，如在前面的3.2.2章节已经得出在此工况下轴的受力，在进行静态分析时，其唯一载荷为主轴前端施加的切削力的径向分量 Fr= 193.8 N 。
前轴承为固定端，故只约束其X 方向的移动自由度,后轴承在轴向（X 向）存在游动。
然后进行求解，最终得出机床主轴的静力变形如图（3）所示。
图3 机床主轴静力变形云图从图（3）中可以得出，主轴前端最大变形量为Max=1.14μm ，因此主轴静刚度为： MaxF rr =K 代入数值得：r K =170N/μm 。
在后期的参考文献的查找中以及老师的指导下，发现如果把前端三个轴承等效为一组弹簧时，结果误差很大。
5_UPS_PRPU五自由度并联机床静力学分析
5-UPS/PRPU五自由度并联机床静力学分析郑魁敬,赵永生(燕山大学机械工程学院,河北秦皇岛 066004)摘要:介绍了5-UPS/PRPU五自由度并联机床机构,通过对该机构进行静力学分析,建立了该机床的静力平衡方程和静力传递矩阵。
对机床加工过程中的受力进行了具体分析,根据作用在动平台上的外力负载,可以得到5个驱动杆的受力大小和中间分支所承受的力偶矩大小,为该机床的结构设计、运动规划和动力学分析奠定了基础。
关键词:并联机床;五自由度;静力学;静力传递矩阵中图分类号:TH12 文献标识码:A 文章编号:1001-2354(2004)05-0030-03并联机床作为一种全新构型的机床,是现代机器人技术与机床结构技术相结合的产物,具有硬件简单,软件复杂的特点,是一种高技术附加值的机电一体化产品,目前已经成为机器人研究领域以及机床制造领域的研究热点。
并联机床的静力学特性对于并联机床的性能是至关重要的,机床各个构件受力的大小是随动平台的位姿变化而变化,研究机床的静力学特性,对并联机床的结构设计、任务规划和控制意义重大[1~4]。
在此,对5-UPS/PRPU五自由度并联机床的静力学进行了分析,作为该机床结构设计、运动规划及动力学分析的基础。
1 5-UPS/PRP U五自由度并联机床机构介绍5-UPS/PRPU5自由度并联机床机构如图1所示,包括定平台、动平台以及连接定平台与动平台的分支等组成。
其特点在于:定平台通过5个结构完全相同的驱动分支UPS(虎克铰-移动副-球副)分支以及一个约束分支PRPU(移动副-转动副-移动副-虎克铰)分支与动平台相连接。
该机构可以实现三维移动和两维转动,通过控制5个UPS驱动分支的伸缩来改变动平台的位置和姿态,而中间PRPU约束分支为被动分支,限制动平台绕其自身法线的转动,从而实现5轴联动,完成对工件的加工。
该机构具有刚度质量比大、结构简单、控制算法易于实现、运动质量低、动态性能好、加工装配性好等优点。
万向联轴器的有限元分析
万向联轴器的有限元分析the Finite Element Analysis of the Universal Coupling2013年7月摘要本文以一种应用于风力发电机上的联轴器——十字轴式万向联轴器为研究对象，以大型CAE软件——ANSYS为工具，研究分析了此种联轴器在动力学、静力学等方面的内容。
在静力学分析中，利用ANSYS软件的高级建模功能建立该联轴器的三维模型，施加适当的边界条件，采用Solid185单元离散联轴器的结构，建立了联轴器的有限元仿真分析的实体模型。
根据联轴器在危险工况下的受载情况对其进行了静强度分析。
最后求解获得其应力应变分布情况，同时对其进行了强度校核，结果证明十字轴式万向联轴器的设计是符合强度要求的。
关键词：联轴器；有限元；ANSYS目录摘要 (I)第1章绪论 (1)1.1联轴器性能与功用 (1)1.2 联轴器分类 (1)1.3 万向联轴器的研究现状 (2)1.4本课题的研究意义 (4)第2章十字轴联轴器传动特性 (6)2.1 十字轴式万向联轴器 (6)2.1.1 十字轴式万向联轴器概述 (6)2.1.2 十字轴传动的优点 (6)2.1.3 十字轴万向联轴器结构特点 (7)2.2 课题研究对象 (8)2.2.1 问题的提出与研究方向 (8)2.2.2 CENTA—FH 型联轴器 (8)第3章联轴器有限元分析 (9)3.1 有限元模型的建立 (9)3.2 加载与计算 (11)3.3后处理 (13)第4章凸缘叉有限元分析 (18)4.1 有限元模型的建立 (18)4.2 加载与计算 (19)4.3后处理 (20)第5章结论 (26)参考文献 (27)第1章绪论1.1联轴器性能与功用联轴器是机械传动中的一种常用轴系部件，它的基本功用是联接两轴（有时也联接轴和其他回转零件），并传递运动和扭矩【1】。
联轴器是机械产品轴系传动中最常用的一种联接部件，应用范围涉及国民经济的各个领域，是品种多，量大面广的通用基础部件之一。
联轴器静平衡-概述说明以及解释
联轴器静平衡-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分是文章的引言，旨在介绍联轴器静平衡的主题以及为什么这个话题是重要的。
以下是文章概述的一种可能的写法：联轴器是一种常见的机械元件，广泛应用于各种传动系统中。
它具有将两个轴或轮设备连接在一起的功能，可以有效传递动力和扭矩。
然而，由于制造和安装过程中的误差以及运行过程中的不平衡力，联轴器可能会导致振动和噪音问题，甚至可能损坏传动系统的其他部件。
因此，在实际应用中，联轴器的静平衡是至关重要的。
联轴器静平衡是一种常用的解决不平衡问题的方法，它通过调整联轴器的质量分布，使其达到平衡状态，减少振动和噪音的产生。
在设计和制造联轴器时，静平衡的考虑必不可少。
通过合理设计和优化联轴器结构，可以有效地避免不平衡问题，并提高联轴器的工作效率和寿命。
本文的目的是探讨联轴器静平衡的原理和方法，以及其重要性和应用前景。
在接下来的章节中，我们将首先介绍联轴器的定义和作用，然后详细讨论联轴器静平衡的重要性。
接着，我们将深入了解联轴器静平衡的原理和常用的平衡方法，包括质量校正和动平衡。
最后，我们将就联轴器静平衡的应用前景进行展望，并总结本文的主要内容。
通过研究和了解联轴器静平衡的原理和方法，我们可以更好地理解联轴器的工作机理，提高传动系统的性能和稳定性，并且为相关领域的工程师和研究人员提供一些有益的参考和指导。
希望本文能够对读者有所启发，并在实际应用中起到积极的推动作用。
文章结构部分的内容可以按照如下方式编写：1.2 文章结构本文将按照以下结构进行叙述和分析联轴器静平衡的相关内容：第一部分是引言，包括概述、文章结构和目的。
在概述部分，将简要介绍联轴器静平衡的背景和意义。
文章结构部分会详细列出本文各个章节的内容安排，以帮助读者了解文章的整体框架。
目的部分将明确本文撰写的目标，指明对联轴器静平衡的研究和应用做出的贡献。
第二部分是正文，将包括联轴器的定义和作用、联轴器静平衡的重要性以及联轴器静平衡的原理和方法。
新一代弹性联轴器静力学分析
新一代弹性联轴器静力学分析摘要：弹性联轴器是重要的传动系统部件，具有传递力矩，缓冲振动的功能。
是未来混合动力系统不可缺少的零部件。
由于形式的多样化，弹性联轴器的弹性零件，以及整体结构相对复杂。
本文研究的新一代弹性联轴器，具有体积小，结构简单的特点。
通过有限元分析以及实验测试，得到了新一代弹性联轴器的静力学研究结果，证明该弹性联轴器设计比较合理。
关键词：弹性联轴器；有限元法；静力学分析1.引言新一代弹性联轴器与传统弹性联轴器相比，具有更加简单的结构，更低的制造成本以及优异的缓冲，减震，传递力矩的功效。
但因为该弹性联轴器的动力学方程具有一定的非线性，目前很难用理论公式准确计算出它的可靠结果，而有限元法是一种高校的计算方法[1]，并具备很高的准确度。
本文将有限元仿真与实验验证结合起来，是目前可靠的静力学分析方法。
2.有限元理论有限元的分析计算的思路和过程如下[2][3]：2.1结构离散化将原来连续的单元体假想地分割成为一个离散的结构，这一离散化的结构由有限多个形状简单的构件组成，相邻单元在节点处连接在一起，因此有限元法的计算模型实际上是一个仅在节点处连接，仅靠节点传力的有限个单元的集合体。
2.2单元分析确定了单元位移模式后，就可以对单元作如下三个方面的工作：（1）利用几何方程将单元中任意一点的应变用待定的单元结点位移来表示，即建立如下的矩阵方程：（1）式中：B 为变形矩阵（也可称为应变矩阵），一般其元素也是坐标的函数。
（2）利用物理方程推导出用单元结点位移表示的单元中任意一点应力的矩阵方程：（2）式中：D为由单元材料弹性常数所确定的弹性矩阵，S=DB称为应力矩阵。
（3）利用虚位移原理或最小势能原理变分原理建立单元刚度方程式中F为单元结点力矩阵：（3）式中：为单元结点力矩阵，为作用在该单元上的外荷载转换成的、作用于单元结点上的单元等效荷载矩阵；由虚位移原理或最小势能原理推导所得，是将单元结点位移和单元结点力、单元等效结点荷载联系起来的联系矩阵，称为单元刚度矩阵，其计算公式一般为（4）式中：对平面问题是指单元的面积，对空间问题则表示单元的体积。
干货收藏！联轴器的平衡之道
干货收藏！联轴器的平衡之道联轴器是转子与转子的连接装置，用以在转子之间传递扭矩。
联轴器可分为刚性联轴器和柔性联轴器，大型机组一般采用刚性联轴器。
01 联轴器加重联轴器加重是一种常用的平衡方法。
通常在以下场合采用：（1）许多高压转子、中压转子、高中压转子没有可供现场加重的位置，在联轴器平衡可以使振动改善。
（2）两个相邻的转子振动都比较大，也可以在联轴器平衡。
（3）大型发电机工作转速的振动有时是三阶振型，需要校正三阶不平衡，而在转子本体平衡灵敏度很低，有时在联轴器加重甚至比在转子本体加重的灵敏度还高。
（4）有的刚性转子（励磁机、水泵等）存在力偶不平衡，在联轴器加重往往效果比较好。
联轴器本身可能会出现不平衡。
例如，联轴器法兰与轴不同心、联轴器法兰止口或螺栓节圆不同心、螺栓质量不对称等，都可以产生一定质量偏心，但是这种不平衡量是有限的。
假设联轴器的质量为1000kg，质量偏心为0.05mm，则在它的加重半径（350mm）上产生的不平衡量为143g，只能引起大约5μm的振动。
选择在联轴器加重，并非失衡部位一定在这里。
如果转子存在不平衡，在一定条件下就可以选择在联轴器加重。
许多大型机组在联轴器的外圆加工有一圈燕尾槽供平衡用。
对于没有平衡位置的联轴器，也有固定平衡块的方法。
例如：将平衡块穿在联轴器的螺栓上，用螺帽压紧；在联轴器螺栓的尾部钻螺孔，将平衡块固定在螺孔上；用电焊的方法将平衡块卡在两螺帽之间，等等。
02 平衡原理联轴器位于两根转子之间，联轴器加重对两根转子都会有影响。
因此需要分析什么情况下，在联轴器加重是可行的。
这就需要了解联轴器上的不平衡对轴系振动的影响。
（1）联轴器加重对转子振动的影响联轴器可以看作转子的一部分，但是属于主跨之外的部分。
联轴器所在的位置对二阶振型和三阶振型有一定的灵敏度，所以联轴器的平衡一般用来改善工作转速的振动。
对于一阶振型而言，越远离跨中，不平衡的灵敏度越低，所以联轴器加重对一阶振型不灵敏。
联轴器静力分析
任意三维机构的静力分析实例——联轴器一、分析问题考查联轴器在工作时发生的变形和产生的应力，联轴器在底面的四周边界不能发生移动，即不能发生沿轴向的位移；在底面的两个圆周上不能发生任何方向的运动；在小轴孔的孔面上分布有10e6pa的压力；在大轴孔的孔台上分布有10e7pa的压力；在大轴孔的键槽的一侧受到10e5pa的压力。
二、有限元分析步骤1、选用Tet 10Node 187单元。
2、定义材料系数。
弹性模量为2.06e11，泊松比为0.3。
3、建立模型。
创建圆柱体，建立两圆柱相切的4个关键点，再生成与圆柱底相交的面，沿面的法向拖拉面形成一个四棱柱，形成一个完全的轴孔，再形成另一个轴孔，链接所有体，生成联轴器模型。
模型如下图所示。
4、划分网格。
选择Main meau:Preprocessor>Meshing>MeshTool，打开网格工具，要求选择定义单元划分数的线，选择大轴孔圆周；ANSYS会提示线划分控制的信息，在体选择中选择要划分数的体。
ANSYS会根据进行的线控制划分体，划分后如下图所示。
5、定义边界条件并求解。
基座的底部施加位移约束。
拾取基座底面的所有外界边线，选择UZ作为自由约束度，拾取基座底面的两个圆周线作为约束自由度，如下图所示。
在小轴孔圆周面上、大轴孔轴台上和键槽的一侧施加压力载荷，选择小轴孔的内周圆面和小轴孔的圆台，并用同样的方法在大轴孔轴台和键槽的一侧施加分别施加大小为1e7和1e5压力载荷。
如下图所示。
进行求解。
6、查看结果查看变形。
三维实体需要查看3个方向的位移和总的位移。
查看X方向的位移，如下图所示。
查看Y方向的位移，如下图所示。
查看Z方向位移，如下图所示。
查看总位移，如下图所示。
查看应力。
查看X方向上的应力查看Y方向上的应力查看Z方向上的应力查看等效应力分布图三、学习心得体会这次的实验在老师的悉心指导下，我熟悉了如何运用AYSYS机械与结构有限元分析软件对任意三维结构进行静力分析，。
万向联轴器的有限元分析
万向联轴器的有限元分析2.2课题研究对象2.2.1问题的提出与研究方向本论文分析的是德国CENTA公司生产的CENTA－FH型万向联轴器，它是一种十字轴式万向联轴器，常适用于柴油机输出与大角度万向轴的联接，能消除万向轴运动反力对柴油机的不良影响，同时提供万向轴配套，免维护，应用广泛，这种联轴器还常用在风力发电机上，联接增速器与发电机。
2.2.2 CENTA—FH 型联轴器以下对CENTA—FH型联轴器做一下概述。
德国CENTA 公司专门从事万向联轴器、离合器、碳纤维轴系、万向轴传动装置及减震装置的生产和开发。
其联轴器产品类型有二十多种，扭矩覆盖范围：10～106N•m，广泛应用于船舶、机车、工程机械、建筑机械、风力发电、大型船舰及工业设备等传动系统。
CENTA 联轴器采用由碳纤维管材料的驱动轴，能够轻而易举地达到减轻传动部件重量的目的。
碳纤维驱动轴的主要优点如下。
(l) 明显地减轻了驱动轴的重量。
和坚硬的钢质轴相比较，碳纤维轴的重量明显地减轻了约70％，这其中包括复合管端部必要的金属部件，其实仅碳纤维管本身的重量的确很轻。
一般可以规纳为：轴越长，减重的量越大，复合轴减1重的效果越明显。
(2) 临界速度高。
由于转速是设定的，故使用碳纤维轴的优点体现在长的推进轴系上。
换言之，轴承之间的距离会较长。
因此，长轴系上通常不需要布置轴承，至少减少了轴承的数量，这样就降低了成本，减轻了轴系，减少了部件，而且还节省了轴承支撑件的成本以及减轻了重量。
(3) 长寿命、低噪声、无腐蚀、无磨擦、免维修、不导电、无磁性。
这种主动锁紧系统使轴系在额定扭矩下安全系数提高到 6 倍，疲劳强度的安全系数提高到3 倍。
为了避免由于轴的装配偏差和扭曲所造成的危险应力，CENTA 公司在轴管的两端原则上采用柔性联接。
第3章联轴器有限元分析3.1 有限元模型的建立以CENTA—FH 系列CM2600 型万向联轴器为研究分析对象。
材料属性：此系列联轴器是碳纤维合金钢，这种复合材料是一种高弹性、低密度材质，屈服极限为σs2＝345Mpa。
复合材料联轴器膜片的应力分析
复合材料联轴器膜片的应力分析3周新光33 王 理(兰州石化职业技术学院)摘 要 用ANSYS 有限元程序对复合材料联轴器中圆环式膜片进行了应力分析,给出了膜片中存在的4种应力的计算结果,并分析比较了应力对复合膜片疲劳寿命的影响。
其结果对复合材料膜片疲劳寿命的计算提供了参考。
关键词 膜片联轴器 复合材料 疲劳寿命 应力分析中图分类号 T Q050.4+3 文献标识码 A 文章编号 025426094(2010)0320343205 膜片联轴器主要是由膜片组件、法兰盘、两端轴、中间轴和连接螺栓组成的传动装置。
目前常用金属膜片结构,但在实际工作中会受到化工生产环境的影响,加速膜片的断裂破坏,减少其使用寿命。
国内外学者运用传统的材料力学方法[1～3]和现代设计方法(有限元和优化设计)[4～9]致力于金属膜片应力和寿命分析。
笔者用ANSYS 有限元程序计算了复合材料膜片中的4种应力(薄膜应力、惯性应力、轴向应力和角向弯曲应力),并分析了复合材料膜片危险应力出现的位置和解决措施,给设计复合材料膜片联轴器提供一个更全面、合理的依据。
1 力学模型简化取复合膜片的1/4(图1)进行应力分析计算,不计各膜片间微小的相对运动所产生的表面剪切和积压,认为外载荷平均分布在6组膜片中,每片承受其中的1/6,不考虑横向振动产生的相对较小的惯性应力。
图1 模型简化图在取出的1/4膜片边缘截面上采用固定约束处理;中间螺栓孔处根据不同工况分别固定径向位移并根据工作参数给定轴向位移;小孔边缘采用刚性域(加固)处理。
膜片内外环边自由。
具体计算工况可分为4种情况。
1.1 转矩产生的薄膜应力一侧转矩T 产生的力平均分布在4个间隔相同的螺栓孔上,P =T /(4r )在所取的1/4膜片上,该力沿周向作用于中间螺栓孔一侧中部,固定径向位移和轴向位移。
1.2 离心惯性力产生的离心惯性应力高转速机械的离心惯性力在结构的应力计算中十分重要,该联轴器的转速为n =2960r/m in,其离心惯性力可以按径向力f =(2πn /60)2r ρ加载,方向沿径向向外,固定中间螺栓孔的径向位移、周向位移和轴向位移,周边无其他载荷作用。
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任意三维机构的静力分析实例——联轴器
一、分析问题
考查联轴器在工作时发生的变形和产生的应力，联轴器在底面的四周边界不能发生移动，即不能发生沿轴向的位移；在底面的两个圆周上不能发生任何方向的运动；在小轴孔的孔面上分布有10e6pa的压力；在大轴孔的孔台上分布有10e7pa的压力；在大轴孔的键槽的一侧受到10e5pa的压力。
二、有限元分析步骤
1、选用Tet 10Node 187单元。
2、定义材料系数。
弹性模量为2.06e11，泊松比为0.3。
3、建立模型。
创建圆柱体，建立两圆柱相切的4个关键点，再生成与圆柱底相交的面，沿面的法向拖拉面形成一个四棱柱，形成一个完全的轴孔，再形成另一个轴孔，链接所有体，生成联轴器模型。
模型如下图所示。
4、划分网格。
选择Main meau:Preprocessor>Meshing>MeshTool，打开网格工具，要求选择定义单元划分数的线，选择大轴孔圆周；ANSYS会提示线划分控制的信息，在体选择中选择要划分数的体。
ANSYS会根据进行的线控制划分体，划分后如下图所示。
5、定义边界条件并求解。
基座的底部施加位移约束。
拾取基座底面的所有外界边线，选择UZ作为自由约束度，拾取基座底面的两个圆周线作为约束自由度，如下图所示。
在小轴孔圆周面上、大轴孔轴台上和键槽的一侧施加压力载荷，选择小轴孔的内周圆面和小轴孔的圆台，并用同样的方法在大轴孔轴台和键槽的一侧施加分别施加大小为1e7和1e5压力载荷。
如下图所示。
进行求解。
6、查看结果
查看变形。
三维实体需要查看3个方向的位移和总的位移。
查看X方向的位移，如下图所示。
查看Y方向的位移，如下图所示。
查看Z方向位移，如下图所示。
查看总位移，如下图所示。
查看应力。
查看X方向上的应力
查看Y方向上的应力
查看Z方向上的应力
查看等效应力分布图
三、学习心得体会
这次的实验在老师的悉心指导下，我熟悉了如何运用AYSYS机械与结构有限元分析软件对任意三维结构进行静力分析，。