【摘要】针对某汽轮发电机联轴器，采用过盈和周向均布圆锥键的联结结构，使之和轴共同旋转以传递扭矩。采用有限元分析软件ANSYS，采用Solid单元离散联轴器的结构，建立联轴器有限元仿真分析的实体模型，对模型施加适当的边界条件，分析计算得出联轴器与轴配合的紧量，联轴器、轴和圆键的最大综合应力，并对联轴器、轴和圆键进行强度考核，为联轴器的设计提供依据。

【关键词】汽轮发电机；联轴器；紧量；强度

1、引言

联轴器是机械传动中一种常用轴系部件，在发电机运行中起着传递运动和扭矩的作用，如果在联轴器和轴上有沟槽，并且联轴器和轴是紧配合，联轴器和轴上这些几何形状不连续和紧配合所产生的接触应力，在联轴器和轴上引起较名义应力大得多的局部应力，因此必须对联轴器和轴进行强度校核。某汽轮发电机联轴器结构采用过盈和周向均布圆锥键的联结型式，根据非线性接触理论，采用有限元分析方法，对联轴器在扭矩作用下，根据联轴器运行工况对其进行静强度分析。最后计算得出联轴器与轴配合的紧量值，联轴器、联轴器、轴和圆键的应力分布情况，同时进行强度考核，结果证明联轴器的设计符合强度要求。

2、机组主要设计参数

额定转速 3000转/分

额定扭矩 5.7E8N.mm

最大两相短路扭矩 3.9E9N.mm

轴材料屈服极限 σs1=750MPa

联轴器材料屈服极限 σS2=1000MPa

圆键材料屈服极限 σS3=1000MPa

3、联轴器与轴配合紧量计算

设联轴器和轴的分离转速为nf=4800转/分。

在分离转速下，轴和联轴器的径向的变形分布见图3-1，联轴器与轴配合处的半径方向变形范围为0.114mm～0.272mm。……