十字軸萬向聯軸器結構建模及有限元分析

         利用現代設計技術對SWL550型十字軸萬向聯軸器進行結構設計及強度計算。通過對十字軸萬向聯軸器的力學分析，深受重要零部件的載荷邊界條件。基于軟件建立重要零部件模型，通過的有限元分析模塊對其進行有限元分析，危險截面的應力與理論計算值基本吻合。用數字化模型代替傳統的實物聯軸器實驗，簡化了聯軸器的設計設備過程。十字軸萬向聯軸器是適合于重載的新型無螺栓聯軸器，該聯軸器采用整體叉頭結構，故能避免因螺栓松動和斷裂引起的質量事故，因而具備為軋鋼生產所需的高優良性。整體叉頭與關節軸承采用孔用彈性擋圈定位，裝配維修方便，這種結構可使十字軸軸頸變加到較大的理想值，提高了聯軸器的承載能力，變強了耐沖擊性。關于該型聯軸器的現代設計方法研究中，尚無人基于有限元模塊進行該型聯軸器的有限元分析。本文基于不同工作平臺協作完成結構建模，并用的有限元分析模塊進行十字軸、法蘭叉頭和焊接叉頭的有限元分析，分析結果和理論計算有很好的吻合性。用數字化模型代替傳統的實物聯軸器實驗，優良簡化聯軸器的設計設備過程，提高產品質量與競爭力。

本文以SWL550型十字軸式萬向聯軸器為例，基于軟件實現該型聯軸器的三維造型、有限元分析，分析結果與理論計算有很好的吻合性，說明模型構建合理，有限元分析具有可信度。事實上,由于抽象與理想化，物理模型與有限元計算模型之間的距離是客觀存在的，在建模的過程中如何縮小這個距離，主要取決于“算題人”的建模功夫或建模藝術，它直接決定模型的質量，本算例中法蘭叉頭底部曲面凹槽的建模、軸承力的計算和加載方法以及約束邊界條件就很有建模原則和技巧。總之，利用現代設計技術進行產品一體化設計與仿真，可以縮短產品制造周期，減少產品設備費用和成本，提高產品競爭力和質量，具有非常重要的現實意義和巨大的工程應用價值。