不同载荷下六孔束腰型叠片联轴器有限元应力仿真研究
Finite Element Stress Simulation of Six-hole Tight-waist Laminated Coupling Under Different Load
- 机械传动 2021年45卷第2期 页码：48-54
- 作者机构：
1.中国空空导弹研究院， 河南 洛阳 471009
2.南京航空航天大学 直升机传动技术重点实验室， 江苏 南京 210016
3.中国船舶集团公司第七○三研究所， 黑龙江 哈尔滨 150078
- 作者简介：
赵英豪（1993— ），男，河南巩义人，硕士，研究方向为机械传动。
- 基金信息：国家自然科学基金(51775265)
DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2021.02.008
中图分类号：
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赵英豪,曹安港,朱如鹏等.不同载荷下六孔束腰型叠片联轴器有限元应力仿真研究[J].机械传动,2021,45(02):48-54.
Zhao Yinghao,Cao An'gang,Zhu Rupeng,et al.Finite Element Stress Simulation of Six-hole Tight-waist Laminated Coupling Under Different Load[J].Journal of Mechanical Transmission,2021,45(02):48-54.
赵英豪,曹安港,朱如鹏等.不同载荷下六孔束腰型叠片联轴器有限元应力仿真研究[J].机械传动,2021,45(02):48-54. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2021.02.008.
Zhao Yinghao,Cao An'gang,Zhu Rupeng,et al.Finite Element Stress Simulation of Six-hole Tight-waist Laminated Coupling Under Different Load[J].Journal of Mechanical Transmission,2021,45(02):48-54. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2021.02.008.
摘要
叠片联轴器工作时经常会受到转矩、离心力、轴向位移和角向位移的作用，对叠片联轴器在以上各种载荷下的应力分析，能够为动力装置的安全运行提供可靠保证。建立了考虑叠片之间接触影响的六孔束腰型叠片联轴器有限元模型，分析了联轴器在转矩、离心力、轴向位移和角向位移单独作用下的叠片应力大小和分布特征，并通过改变螺栓的预紧力和叠片间的摩擦因数，研究了它们对联轴器应力特性的影响。结果表明，增大螺栓预紧力和摩擦因数会导致联轴器在转矩、轴向位移和角向位移作用下最外层叠片的最大等效应力值增大，但对离心力作用下的应力影响不大。
Abstract
Laminated couplings are often subject to torque， centrifugal force， axial displacement and angular displacement during operation. The stress analysis of the laminated couplings under various loads can provide a reliable guarantee for the safe operation of the power plant. The finite element model of the six-hole tight-waist laminated coupling considering the contact between the laminated plates is established. The stress value and stress distribution characteristics of the laminated plate under the single effects of torque， centrifugal force， axial displacement and angular displacement are analyzed. And by changing the preload force of the bolts and the friction coefficient between the lamination， their influence on the stress characteristics of the coupling is studied. The results show that increasing the bolt preload and friction coefficient will cause the maximum equivalent stress value of the outermost laminate to increase under the action of torque， axial displacement and angular displacement， but it has little effect on the stress under centrifugal force.
关键词
叠片联轴器有限元应力分析摩擦
Keywords
Laminated couplingFinite elementStress analysisFriction
references
花家寿.新型联轴器与离合器［M］.上海：上海科学技术出版社，1989：3-7.
HUA Jiashou.New coupling and clutch［M］.Shanghai：Shanghai Science and Technology Press，1989：3-7.
濮良贵，纪名刚.机械设计［M］.8版.北京：高等教育出版社，2006：343-348.
PU Lianggui，JI Minggang.Mechanical design［M］.8th ed.Beijing：Higher Education Press，2006：343-348.
刘霜.基于ANSYS的挠性叠片联轴器的拓扑设计与动力分析［D］.南京：南京航空航天大学，2006：2-13.
LIU Shuang.Topological design and dynamic analysis of flexible laminated coupling based on ANSYS［D］.Nanjing：Nanjing University of Aeronautics and Astronautics，2006：2-13.
KIM K，LUDEMA K C.A correlation between low cycle Fatigue properties and scuffing properties of 4340 Steel of Iridology［J］.Journal of Tridology，1995，176（9）：213-228.
JOYCE E B，MICHELLE M，TAYLOR G，et al.A new approach for investigating the response of lipid membranes to electro compression by coupling droplet mechanics and membrane biophysics［J］.Journal of the Royal Society，Interface，2019，16（161）：324-338.
SHENTU L F.Strength analysis of chain laminated membrane coupling［J］.Mechanical Science and Technology，1998：256-271.
SHENTU L F，YANG P.The study on the torque carrying capacity of the joint bearing six-hole style laminated membrane coupling［J］.Applied Mechanics and Materials，2012，1468：597-600.
LI Z G，ZHOU R P.Studies on bending rigidity calculation of laminated membrane coupling of vessels［J］.Journal of Wuhan University of Technology，2004：456-462.
DUONG L，KAZEROUNIAN K.Design improvement of the mechanical coupling diaphragms for aerospace applications［J］.Mechanics Based Design of Structures and Machines，2007，35（4）：467-479.
PEYMAN K.Nonlinear finite element analysis and design optimization of thin-walled structures［D］.Montreal：Concordia University，2007：12-34.
KHOSRAVI P，GANESAN R，SEDAGHATI R.An efficient facet shell element for corotational nonlinear analysis of thin and moderately thick laminated composite structures［J］.Computers and Structures，2007，86（9）：850-858.
KHOSRAVI P，GANESAN R，SEDAGHATI R.Limit load analysis of thin geometrically nonlinear structures using a new shell element［C］.AIAA/ASME/ASCE/AHS/ASC Structures，Structural Dynamics，and Materials Conference：AIAA/ASME/AHS Adaptive Structures Forum，May 1-4，2006，Newport，Rhode Island，2013：734-742.
程明.叠片联轴器的非线性有限元分析［D］.南京：南京航空航天大学，2006：213-225.
CHENG Ming.Nonlinear finite element analysis of laminated coupling［D］.Nanjing：Nanjing University of Aeronautics and Astronautics，2006：213-225.
卫冬生，徐筱欣，钟凯.大功率膜片联轴器扭转刚度计算研究［J］.机械传动，2006，30（6）：7-8.
WEI Dongsheng，XU Xiaoxin，ZHONG Kai.Research on calculation of torsional stiffness of high power diaphragm coupling［J］.Journal of Mechanical Transmission，2006，30（6）：7-8.
SHENTU L F，ZHANG X Y.The study about designing the structure of the joint flexible laminated membrane coupling（JFLMC）［C］//Proceedings of the Third International Conference on Information and Computing，June 4-6，2010，Wuxi，China.New York：IEEE，2010：324-337.
邓广琳，赵蕴斌，宋铎，等.接触状态对膜片组件强度及刚度的影响［J］.舰船科学技术，2010，32（8）：157-161.
DENG Guanglin，ZHAO Yunbin，SONG Duo，et al.The effect of contact state on the strength and rigidity of diaphragm assembly［J］.Ship Science and Technology，2010，32（8）：157-161.
王玮.叠片联轴器的强度寿命分析和动力特性分析［D］.南京：南京航空航天大学，2013：56-78.
WANG Wei.Strength life analysis and dynamic characteristics analysis of laminated coupling［D］.Nanjing：Nanjing University of Aeronautics and Astronautics，2013：56-78.
聂峻峰.直升机传动轴系结构及动力学特性研究［D］.哈尔滨：哈尔滨理工大学，2016：75-89.
NIE Junfeng.Research on the structure and dynamic characteristics of helicopter drive shaft system［D］.Harbin：Harbin University of Science and Technology，2016：75-89.
刘景明，闫兵.膜片式联轴器结构对其扭转刚度的影响分析［J］.机械工程与自动化，2016（1）：81-82.
LIU Jingming，YAN Bing.Analysis of the effect of diaphragm coupling structure on its torsional stiffness［J］.Mechanical Engineering and Automation，2016（1）：81-82.
梁友涛，张志和，杨冰，等.叠片联轴器在不同载荷形式作用下的非线性特性研究［J］.机械传动，2019，43（10）：34-39.
LIANG Youtao，ZHANG Zhihe，YANG Bing，et al.Research on nonlinear characteristics of laminated coupling under different load forms［J］.Journal of Mechanical Transmission，2019，43（10）：34-39.
汝宇林，周新光.金属膜片联轴器圆环式膜片的应力分析［J］.兰州大学学报（自然科学版），2005，44（2）：99-103.
RU Yulin，ZHOU Xinguang.Stress analysis of annular diaphragm of metal diaphragm coupling ［J］.Journal of Lanzhou University（Natural Science Edition），2005，44（2）：99-103.
刘霜，王心丰.基于ANSYS的挠性叠片联轴器的轴向不对中分析［J］.机械研究与应用，2003，16（3）：39-40.
LIU Shuang，WANG Xinfeng.Analysis of axial misalignment of flexible laminated coupling based on ANSYS［J］.Mechanical Research and Application，2003，16（3）：39-40.
申屠留芳，赵庆佳，杨平，等.角不对中叠片联轴器系统非线性动力学分析［J］.机械强度，2018（3）：47-62.
SHENTU Liufang，ZHAO Qingjia，YANG Ping，et al.Nonlinear dynamic analysis of angular misalignment laminated coupling system［J］.Journal of Mechanical Strength，2018（3）：47-62.
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