聯(lián)軸器是列車驅(qū)動系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，它的主要作用是將電機扭矩有效地傳遞到齒輪箱中，并且能適應(yīng)電機輸出軸與齒輪箱的輸入軸之間產(chǎn)生的較大軸向、徑向與角向補償?shù)膹?fù)雜工作環(huán)境。確定聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)形式該聯(lián)軸器為鼓形齒聯(lián)軸器，由齒數(shù)相同的內(nèi)齒圈和外齒軸套及端蓋、密封圈等組成。其中，內(nèi)齒圈齒面為直齒，外齒軸套齒頂和齒面均為圓弧面。外齒軸套齒頂圓半徑與內(nèi)齒圈齒根圓半徑相同，即大圓定心。為了能進(jìn)行轉(zhuǎn)角補償，內(nèi)外齒嚙合時留有一定的齒側(cè)間隙。聯(lián)軸器工作時，靠內(nèi)外齒的嚙合傳遞轉(zhuǎn)矩，并通過鼓形外齒套在直齒的內(nèi)齒圈擺動，來補償兩傳動軸線的相對偏移

聯(lián)軸器主要用來傳遞扭矩，該聯(lián)軸器在工作時，兩軸將產(chǎn)生相對角位移，內(nèi)外齒的齒面作周期性軸向相對滑動，而當(dāng)內(nèi)齒圈與外齒軸套的軸線夾角發(fā)生變化時，兩者的接觸區(qū)域也隨之發(fā)生變化，這將直接影響聯(lián)軸器的應(yīng)力分布狀態(tài)。本次分析的鼓形齒連軸器最大許用角位移為1．5。為了能比較全面得了解鼓形聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)力學(xué)性能，分析中，按內(nèi)齒圈與外齒軸套的軸線夾角成0。0．5 1．0、1．5。幾種情形，在大扭矩10kN·m以及額定轉(zhuǎn)矩1．5kN·m工作狀態(tài)下的接觸狀態(tài)及應(yīng)力分布規(guī)律進(jìn)行了分析研究。為模擬鼓形齒聯(lián)軸器工作時的邊界約束條件，消除剛體位移，約束內(nèi)齒圈自由端端面各節(jié)點的位移自由度，同時外齒軸套內(nèi)圈通過剛性單元連接，扭矩載荷通過剛性單元傳遞，其單元網(wǎng)格劃分及邊界約束條件。

根據(jù)該聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)形式以及設(shè)計要求，建立了聯(lián)軸器的有限元模型，在不同偏轉(zhuǎn)角以及不同載荷大小的作用下對其位移、應(yīng)力等進(jìn)行分析。1)從表1中可以看出，隨著軸線夾角的增大，內(nèi)齒圈的變形基本一致，而外齒軸套由于接觸位置的變化，產(chǎn)生自由運動，導(dǎo)致位移量逐步增大。隨著軸線夾角的增大，內(nèi)外齒接觸位置的最大應(yīng)力均逐步增大，其余位置的最大應(yīng)力也在逐步增大，但相比增大幅度較小。2)本文還計算了內(nèi)齒圈與外齒軸套的扭轉(zhuǎn)剛度，均在設(shè)計范圍之內(nèi)，滿足設(shè)計要求