双锥锁紧盘传递扭矩分析.pdf

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1、·76·重型机械2014NO．2双锥锁紧盘传递扭矩分析佟占胜，周景龙，袁志刚(1．中国重型机械研究院股份公司，陕西西安710032；2．中国重型机械有限公司，北京100036；3．首钢长白结晶器有限责任公司，河北秦皇岛066311)摘要：使用Hypermesh与Msc．marc联合仿真方法对型号SP2—560×940的双锥锁紧盘进行分析，得到锁紧盘应力和位移云图；并用位移加载方式对锁紧盘进行了有限元接触分析，模拟当轴毂存在间隙，锁紧盘传递最大扭矩时，其径向压力与位移数值解。计算了不同锥度角与锁紧盘外套轴向位移的关系，探讨了外圈直径对锁紧盘结构应力的影响。为双锥锁紧盘的设计计算提

2、供了参考。关键词：锁紧盘；锥度角；减速机；有限元分析中图分类号：TH132文献标识码：A文章编号：1001—196X(2014)02—0076—05Analysisoftorquetransmittingofdouble-taperlockdiscTONGZhan．sheng，ZHOUJing—long，YUANZhi．gang(1．ChinaNationalHeavyMachineryResearchInstituteCo．，Ltd．，Xi’an710032，China；2．ChinaNationalHeavyMachineryCorporation，Beijing10003

3、6，China；3．QinhuangdaoShougangChangbaiMouldCo．，Ltd．，Qinhuangdao066311，China)Abstract：AnalysisofSP2—560×940double—tamperlockdiscisperformedusingthesimulationsoftwareHy—permeshandMsc．Marc，togettheclouddiagramofstressanddisplacement．Thefiniteelementanalysisofthelockdisccontactisperformedusingthe

4、displacement—addingmethod，andthesimulationisthatthelockdisctransmitsthemaximumtorquewhenclearanceofshafthubexists．Thenumericalvaluesofradialpressureanddisplacementareobtainedaccordingly．Relationbetweenthetaperangleandtheaxialdisplacementofoutersleeveofthelockdiscisrevealedthroughcalculation．

5、Theimpactofthediameterofouterringonthelockdiscstructureisdiscussed，whichprovidereferenceforthedesigncalculationofthelockdisc．Keywords：lockdisc；taperangle；reducer；finiteelementanalysis大的扭矩。锁紧盘连接易于检修，检修时只需卸0前言下螺栓，内外套自然松开，工作机主轴与减速机锁紧盘是一种轴和毂之间广泛采用的无键联输出轴间隙恢复，实现轻松分离。接装置。锁紧盘是由带有锥度角的外套与内套组1锁紧盘设计流程成

6、，通过螺栓从外部对轴套施加预紧力，内套被压缩，使工作机主轴与减速机输出轴紧密结合，锁紧盘有两种类型，单锥与双锥形式，双锥通过过盈配合达到传递扭矩要求。锁紧盘广泛应锁紧盘的结构如图1所示。用于建材、风电及运输等行业。在相同轴径条件锁紧盘的选定方法、安装、防护与拆卸，按下，较之键连接，采用锁紧盘连接方式能传递更照JB／ZQ4194-20O6执行。值得注意的是锁紧盘锥度角设计，已知锥面传递扭矩计算公式为收稿日期：2013一l1—08；修订日期：2014—01—03p=㈩作者简介：佟占胜(1981一)，男，天津人，中国重型机械研究院股份公司，工程师。式中，尸为工作压力；T·K为传递的最

7、大扭矩重型机械·77·值；d为接触工作面直径；L为工作长度。个轴对称旋转体以及接触问题，用弹性力学的解析方法进行应力计算较复杂，很难得到精确解，因此采用有限元法进行应力分析，在工程上十分必要，同时用有限元计算得到的数值解，近似程度也很高。2．1网格划分自由网格划分对于处理结构网格划分是最快的，但是有其缺点，首先可能会出现单元粘结，无法求解；其次由于网格单元长度一样，单元数量较多，求解时间长。使用Hypermesh进行手动与自由网格划分结合方法，能使接触区域网格密集，有助于得到精确数值解，远离