橡膠金屬聯軸器橡膠套力學分析：基于多體動力學采用ADAMS軟件建立橡膠金屬聯軸器橡膠套的仿真模型,并對比分析6種工況下橡膠套所受應力值的大小及分布規律。結果表明,改變聯軸器輸入轉速和扭矩可以效果優良控制橡膠套所受應力值的大小,但對應力分布情況的改變效果有限,且扭矩變化占主要作用。橡膠金屬聯軸器安裝在減速器軸與主動力裝置軸系艉軸之間,通過連接外鼓輪和內鼓輪的橡膠金屬組合裝置實現對中補償和降低振動量級的作用,是艦艇降低振動噪聲的重要裝置。由于橡膠在剛度、強度和物理化學穩定性等方面均遠低于金屬材料,因此橡膠金屬聯軸器的失效在絕大多數情況下首先并主要發生在橡膠元件上。橡膠失效的主要形式有整體碎裂、腐蝕剝落、脫膠、局部裂紋、蠕變和彈性性能衰退(剛度發生較大變化)等,其中龜裂和裂紋是橡膠金屬套中較常出現的失效形式。另外,粘合面剝離也是重要的失效形式。分析其失效機理及應力的大小及分布規律在橡膠2金屬套壽命及失效形式的研究中具有重要意義。本研究基于多體動力學建立橡膠金屬聯軸器橡膠套的仿真模型,通過數值計算得出橡膠金屬聯軸器在不同扭矩和轉速下橡膠套所受應力大小及分布情況。橡膠金屬聯軸器的結構,其主要部件包括外鼓輪、內鼓輪、從動輪、主動輪、套齒聯軸器、輪轂、橡膠2金屬套和鏈輪等。橡膠(多采用CR)是聯軸器的主要減震降噪部件,橡膠2金屬環在兩個鋼制輪轂之間。軸系在運轉過程中,其從動輪、主動輪和套齒聯軸器間的空隙通過齒的嚙合而進入平穩階段,在運行過程中不會產生相對運動。雖然通過模態分析可知從動輪和主動輪的固有頻率較低,不能當作剛體簡單處理,但從拓撲結構可以看出它們分別安裝在一階模態頻率遠高于聯軸器主要部件模態頻率區的內鼓輪和輪轂上,故建模時當作剛體處理是合適的,同時三者材料的彈性模量遠大于橡膠部件,因此建模時可將三者以及內鼓輪和輪轂作為一個整體剛性實體導入ADAMS中,并修改相應的材料屬性,另外,還要注意由于進行了布爾運算,為保護與設計質量一致,應稍微變大模型厚度。(1)改變聯軸器輸入轉速和扭矩可以效果優良控制橡膠套所受應力值的大小,但對應力分布情況的改變效果有限。(2)相對轉速而言,扭矩變化在橡膠套應力分析中占主要作用。(3)輸入功率確定時,通過改變轉速和扭矩值,可以使橡膠套所受應力降低到較小,這對提高橡膠2金屬聯軸器的減震降噪效果有重要作用。本研究為評估橡膠金屬聯軸器的壽命、分析其失效形式奠定基礎,同時計算結果作為初始條件施加在橡膠套上,也為橡膠金屬聯軸器振動響應分析模型的準確建立提供了前提條件。