十字轴万向联轴器的失效分析和结构改进

十字轴万向联轴器是机械基础通用部件,又是传动装置中的易损部件。本文根据国内外十字轴万向联轴器的生产、使用和维修等诸方面情况,分析了十字轴万向联轴器的主要失效形式,并进一步提出其结构改进的方法。文内见解对延长十字轴万向联轴器的使用寿命和结构的改进具有一定指导意义和参考价值。     

十字轴接触疲劳强度分析

本文根据某厂φ100无缝自动轧管机纽穿孔机所使用的某型十字轴式万向联轴器的实物电测、电算的结果,确认轧机上、下轴间的扭矩是不同的,并用接触应力的疲劳强度加以校核。文中考虑了滚柱与十字轴的接触应力分布的非均匀性,对十字轴的弯曲应力、轴间平面折角、空间夹角和摩擦力等的存在,及其对十字轴的疲劳强度的影响进行了计算分析,较好地解释了十字轴轴颈的点蚀、剥落现象,对今后的十字轴式万向联轴器的设计提供了参考。     

十字轴式万向联轴器运动学再研究

根据十字轴式万向联轴器的三维模型建立了其空间几何模型,运用向量法推导出了该联轴器的运动学方程。对该联轴器做了运动学仿真,得出十字轴式万向联轴器的一个完整的运动周期内包含着两个运动状态完全相同的半周期;在其任何一个半周期内输出轴角速度关于转角为90°处呈轴对称关系,角加速度关于转角为90°处呈中心对称关系;随着输入、输出轴间夹角的增大,输出轴运动状态曲线偏离输入轴的程度越大,但在输入轴运动状态曲线的两侧周期性波动。分析对比了不同输入、输出轴夹角状态下联轴器转动的角度、角速度以及角加速度的理论值与仿真值,验证了结论的正确性与运动学模型的准确性。     

十字轴式万向联轴器的关节建模及工艺分析

在Solidworks平台下实现了SWC型十字轴式万向联轴器关节的三维建模与装配,有效提高了产品的设计效率和时间。此外,对法兰叉头、十字轴的加工工艺进行了分析。     

十字轴万向联轴器轴承盖裂纹的研究

针对某热轧厂R3轧机的分体式十字轴万向联轴器的轴承盖出现裂纹的现象，用有限元程序Alsor对叉头和轴承盖的强度进行了分析。根据理论分析和实验研究的结果，对该万向联轴器的改造及轧机的操作、维护提出了相应的建议。     

十字轴的有限元分析

针对1549mm轧机十字轴式万向联接轴的十字轴进行有限元分析，找出了十字轴的位移、应力分布规律，并对在均布载荷、三角形分布载荷两种工况下的计算结果进行了比较．     

端曲面齿联轴器的创成原理及设计

根据联轴器工作原理,结合空间坐标变换理论、共轭曲面求解理论及正交非圆面齿轮副传动原理,提出端曲面齿联轴器这一新的结构形式,建立端曲面齿联轴器求解的共轭坐标系,推导端曲面齿联轴器的端曲面参数方程,生成端曲面;结合端曲面齿齿盘的几何参数设计理论,采用"共轭截线投影法"新型齿面生成方法,通过solidworks软件对端曲面齿齿面进行几何求解,获得端曲面齿联轴器的连接齿面及十字轴式端曲面齿万向联轴器的三维实体模型;将端曲面齿联轴器应用于冶金等工程设备中,验证端曲面齿联轴器几何设计方法的正确性和在工程应用中的可行性。     

球笼式万向联轴器试验设计与性能分析

实际使用过程中发现:转速、摆角、扭矩是导致球笼式同步万向联轴器本体发热量过大、寿命降低的主要原因.本文采用正交试验法对球笼式同步万向联轴器的性能进行测试,利用极差分析法对正交试验结果进行分析.结果表明对球笼本体发热量大小的影响程度依次是转速、摆角、扭矩,最后对球笼式万向联轴器的设计提出了建议.     

球笼式万向联轴器试验设计与性能分析

实际使用过程中发现：转速、摆角、扭矩是导致球笼式同步万向联轴器本体发热量过大、寿命降低的主要原因.本文采用正交试验法对球笼式同步万向联轴器的性能进行测试,利用极差分析法对正交试验结果进行分析.结果表明对球笼本体发热量大小的影响程度依次是转速、摆角、扭矩,最后对球笼式万向联轴器的设计提出了建议.     

新型万向联轴器同步条件的研究

本文对以钢球来传递运动的这类万向联轴器的同步条件进行了研究,导出当输入输出两轴线相交时的同步条件的表达式,论证了两轴在空间交错时不存在同步条件,并以球笼联轴器和三叉式联轴器为实例进行说明。本项研究可为今后研制新型同步万向联轴器提供理论根据。     

渐进结构优化方法在联轴器优化设计中的应用

针对联轴器优化设计中普遍关注的结构轻量化和最大应力最小化问题,借助Hyperworks 有限元分析软件,采用渐进结构优化方法,对SSWZ330 型十字轴万向联轴器进行了结构拓扑优化设计。优化后,可使材料节省9． 17%,工作时最大静应变减少2． 3%,最大应力减少52． 1%,改善了结构性能,减轻了结构重量,拓展了Hyperworks 软件在机械部件结构拓扑优化设计领域的实际工程应用。     

有效几何元素变换法在等角速万向联轴器系统综合中的应用

通过对等角速万向联轴器系统综合中有效几何元素变换的分析，研究现代机械设计方法学理论在等角速万向联轴器系统综合中的应用。通过对现有等角速万向联轴器运动关系模型中内在联系的剖析，讨论以内在联系为基础，遵循一定规则步骤，通过几何元素变换综合出新结构方案的可能性。     

三叉杆滑块式万向联轴器的内球运动仿真分析

利用机械系统动力学软件ADAMS对三叉杆滑块式万向联轴器进行了运动学仿真,得到了其内球部分许多可视化的数据结果及运动规律,为此种联轴器的进一步开发提供了基础.     

重载万向联轴器节叉应力分析及优化

运用ANSYS Workbench对重载十字轴式万向联轴器节叉进行三维几何建模,等效应力分析得到危险截面的最大Equivalent Von‐Mises Stress与节叉实际应用时断裂失效的位置相符。并对节叉进行了改进优化设计,确定了节叉在承受一定载荷变化的范围内节叉尺寸、质量、等效应力最小化、整体变形最小化的最优设计参数。结果表明,优化设计改善了节叉应力集中。为节叉设计奠定了理论基础,减少了节叉因设计不合理出现断裂的现象,提升了工效和设计质量。     

正交回归法在机械优化设计中的应用

介绍一种实用的优化设计方法——正交回归法，它利用正交表和最小二乘法来构造目标函数与多种设计变量之间的显式函数关系，并以150轧钢机上的十字轴式无螺栓万向联轴节叉头为例，采用正交回归法建立叉头最大应力与其结构尺寸之间的显式函数关系，为以后叉头的优化设计创造了有利条件。     

2006年辽宁省科技成果转化奖励项目选登

本项目通过高刚度滚动轴承轧机技术。对原有树脂瓦轧机进行改造，开发出新式轧机。新式轧机采用半闭式机架、四列短圆柱辊子轴承、十字轴万向联轴器、螺栓联杆式轴向调整、插装式自平衡热监控轴承箱等技术，提高机架刚性和轧制精度，成材率提高2％，电能节省9％，水耗减少10％，缩短换辊时间，提高作业率12％，并使轧辊辊径使用范围增大，辊耗减小．为开发新品种创造了有利条件。     

球笼式同步万向联轴器中摩擦对钢球转动的影响

对球笼式同步万向联器中钢球的受力及钢球的运动状态做了较为详细的分析，结果表明钢球在球笼中的相对转动角速度较小，此结果可为球笼式同步万向联轴器滑动率计算和强度设计提供理论依据。     

3800mm宽厚板轧机主传动滑块式万向联轴器断裂原因分析与改进设计

以轧机所受冲击峰值扭矩载荷谱作为疲劳设计负荷,采用系统有限单元法,将滑块式万向联轴器作为一个系统整体进行分析,并对比其断口截面特征。结果表明,原滑块式万向联轴器扁头根部过渡圆弧处疲劳强度不足是扁头发生断裂的主要原因。对原结构进行改进设计,设计后其扁头根部过渡圆弧处最大主应力降低了12.94%,疲劳寿命增加了3.8倍,同时叉头仍保持了足够的疲劳强度。     

计入摩擦力和惯性力的三叉式万向联轴器受力分析

针对工程实际,对同时计入摩擦力和惯性力作用下的三叉式万向联轴器的受力提出了一种分析模型.利用此模型建立了既简单又实用的三叉式联轴器的力学表达式,并结合实例对这种联轴器的受力进行了数值分析.力分析的结果可为轴承的设计提供理论依据和参考,其简化的计算公式为工程计算提供了方便.     

无螺栓十字轴万向联轴器结构形状优化设计

文章以轧钢机上的无螺栓十字轴万向联轴器为例 ,建立三维有限元分析模型 ,并进行静力分析 ,找出叉头的应力集中区和最大应力值。为了使叉头的最大应力减小 ,提高叉头强度及结构的工艺性 ,对叉头的内轮廓进行形状优化设计 ,提出了一种简单的“圆弧 -直线 -圆弧”型的曲线来作为叉头的内轮廓曲线 ,并利用复合形法进行优化设计 ,得到最优的叉头结构参数。