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1、开题报告题目名称膜片联轴器动态特性及其膜片强度的分析题目来源B题目类型2导师姓名徐万福学生姓名班级学号0901014231专业机械设计制造及其自动化一、课题背景和意义：膜片联轴器是靠膜片的弹性变形来补偿所联两轴的相对位移，是一种高性能的金属弹性元件挠性联轴器，不用润滑，无旋转间隙，不受温度和油污影响，结构较紧凑，强度高，使用寿命长，具有耐碱、耐酸、防腐蚀的特点，适用于高温、高速、有腐蚀介质工况环境的轴系传动，广泛用于各种机械装置的轴系传动，如水泵(尤其是大功率、化工泵)、风机、压缩机、液压机械、石油机械、印刷机械、纺织机械、化
2、工机械、矿山机械、冶金机械、航空(直升飞机)、舰艇高速动力传动系统，经动平衡后应用于高速传动轴系已比较普遍。膜片联轴器至少由一个膜片和两个轴套组成。膜片被用销钉紧固在轴套上一般不会松动或引起膜片和轴套之间的反冲。有一些生产商提供两个膜片的，也有提供三个膜片的，中间有一个或两个刚性元件，两边再连在轴套上。膜片联轴器这种特性有点像波纹管联轴器，实际上联轴器传递扭矩的方式都差不多。膜片本身很薄，所以当相对位移荷载产生时它很容易弯曲，因此可以承受高达1.5度的偏差，同时在伺服系统中产生较低的轴承负荷。单膜片联轴器和双膜片联轴器的不同之
3、处是处理各种偏差能力的不同，鉴于其需要膜片能复杂的弯曲，所以单膜片联轴器不太适应偏心。而双膜片联轴器可以同时曲向不同的方向，以此来补偿偏心。近年来湿式离合器在技术上不断改进，在国外某些重型牵引汽车和自卸汽车上又开始采用多片湿式离合器。与干式离合器相比，由于用油泵进行强制冷却的结构，摩擦表面温度较低(不超过93℃)，因此，起步时长时间打滑也不致烧损摩擦片。据报道，这种离合器有着良好的起步能力，其使用寿命可达干式离合器的5-6倍。二、国内外研究现状：国内生产的膜片联轴器无论在外观质量还是在使用寿命等各方面都与国外产品有一定的差距。
4、为此,研究人员对膜片联轴器进行了研究[1-5],但其中一部分成果仅为理论研究成果,未对膜片组件的结构提出更佳解决方案,另一些成果仅对某种特殊结构膜片(如圆形膜片)进行探讨,或者是仅对单片膜片进行分析,由此得出的结论普适性不强。从实际损坏的膜片组及理论分析可知,膜片组件的损坏主要出现在膜片组铰接点附近。膜片联轴器的易损部件为膜片组件。膜片组件的使用寿命决定了联轴器的使用寿命和工作效率。这是因为,当动力机械与工作机械之间存在角度位移、轴向位移时,连接动力机械与工作机械的膜片联轴器中的膜片组会产生附加应力。当膜片联轴器处于高速运转或
5、反复正反转状态时,膜片组承受着交变应力的作用,易发生疲劳破坏。为了具体分析膜片组损坏原因,延长膜片联轴器的使用寿命,以束腰形膜片为例,先基于TRIZ理论确定膜片组的结构,再利用CosmosWorks对脉冲阀膜片组进行强度分析,并对传统膜片组和有补片膜片组进行分析比对。为了满足配套的需要，上世纪80年代，几个厂家先后从国外引进了膜片弹簧设计与制造技术。这些企业引进工作有力地促进国内离合器行业的发展，为今后工作打下了一定的基础，但由于技术与资金的有限，缺乏长期高额投资的能力，形式不容乐观，与国外先进产家相比仍有相当大的差距。3三、
6、课题主要内容：联轴器是国家工业发展一个重要的组成部分，但我国联轴器方面还比较落后，基础工业是需要我们国人一代一代努力才能提高的。此外，我自己比较喜欢联轴器方面的知识，希望自己以后能从事这方面的工作。希望通过这次毕业设计能提高自己的知识储备的同时能够对自己以后的工作起到良性作用，如果可以的话希望通过自己的努力为我国的基础工业发展做出自己的贡献。四、课题研究方案：对现在离合器的结构和设计状况做简要介绍介绍膜片弹簧离合器的主要优点重点对膜片弹簧离合器现状进行分析，对膜片弹簧离合器进行优化设计建立膜片联轴器力学模型(多种材料)联轴器模
7、态分析(固有频率;振型)膜片强度分析(简化整体;实际多片)分析后改进进一步研究五、日程安排：⑴1~2周：调研;查阅资料(翻译);开题报告(综述)⑵3~4周：学习ANSYS软件教程(及相关软件教程)并通过基本算例(包括建立膜片联轴器及其膜片分析模型)⑶5~8周：工程数据分析联轴器模态分析(固有频率;振型)膜片强度分析(简化整体;实际多片)⑷9~10周：分析模型参数化;输出数据后处理⑸11~12周：实际产品工程优化设计⑹13~16周：撰写论文(包括图纸)3六、参考文献[1]文斌．联轴器设计选用手册，机械工业出版社，2009[2]成
8、大先．机械设计手册．第4版，化学工业出版社．2002[3]王树勋等．实用磨具设计与制造，国防工业出版社，1991[4]李耀群，徐明．机械设计实用手册，机械工业出版社，2013[5]张展，联轴器离合器制动器设计选用手册，机械工业出版社，2009[6]陆甬祥，液压气动技术手册，机
