有限元分析对锥面联轴器液压装拆技术的研究

摘要

随着现代科学技术的发展，联轴器的应用越来越广泛，对联轴器的要求越来越高，既要传递一定的载荷又要求安全可靠、拆卸方便。通常联轴器与轴头采用过盈联接的方法，过盈联接是指利用包容件(即联轴器)与被包容件(即轴)配合抱紧所产生的摩擦力来传递工作载荷，圆锥面过盈联接因可承受较大的带冲击性的交变扭矩和力，且采用油压法可以反复装拆而不影响联结强度，因此比其他联轴节更为可靠，并在机械行业得到了广泛的应用，特别是工业汽轮机轴间连接几乎都采用这种结构，目前国内对的设计研究较多，而对其装拆工艺的研究并不多。没有一套完善的装拆规程做指导，国内许多工厂在圆锥面过盈联结液压装拆时存在许多混乱和不合理现象，因此利用直限元分析法开展对锥面联轴器液压装拆技术的研究，对汽轮机联轴器安装提供科学的扩胀油压、推进油压、推进量的数据关系表提供技术支持，研究内容有明确的工程实践意义。 本文通过两种方法来计算圆锥面过盈联接并加以比较，一种是传统算法即通过厚壁圆筒拉美公式的推导作为基础，再推导圆锥面过盈联结的计算公式，得出圆锥面过盈联结结合面压力的计算公式；另一种是利用SolidWorksCOSMOS/Works有限元方法，在原设计过盈量的基础上增加油膜厚度，通过建立三维模型，施加对称和固定制约，按照“紧缩套合”接触要求，生成网格并运行计算给出三个节点，形成推进量、扩涨油压、推进油压关系表。论文还对两种算法与实际应用结果对比：有限元算法更直观、更科学的反映实际情况。 用有限元方法计算的推进表和拆卸表可以为实际装拆提供科学、合理的指导，论文最后归纳总结并提出了圆锥面过盈联接液压装拆技术要领用以指导实际操作。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1 本论文研究背景及工程意义

1.2转子锥度轴头与联轴器过盈联结液压装拆技术国内外现状分析

1.3论文主要研究内容及方法

2锥度轴头与联轴器液压装拆的结构特点

2.1 转子锥度轴头与联轴器液压装拆原理简介

2.2转子锥度轴头与联轴器液压套装结构组成及作用

2.3转子锥度轴头与联轴器液压拆卸结构组成及作用

3锥度轴头与联轴器液压装拆的计算方法

3.1传统算法

3.2圆锥面过盈联接的有限元方法计算

3.3小结

4.锥面联轴器液压装拆计算实例

4.1传统算法计算应用实例

4.2有限元方法计算应用实例

4.3小结

5现场应用

5.1 安装要领

5.2拆卸要领

5.3操作中可能发生的故障分析及排除方法

结论与展望

参考文献

附录A 论文中计算用主要符号、含义和单位

致谢