刘 凯,傅留虎

(山西省机械产品质量监督检验站，山西 太原 030009)

0 引言

联轴器作为两轴间连接并传递运动和扭矩的关键部件，广泛应用于内燃机、发电机等设备的联接中[1]。由于内燃机、发电机等缸内轴系较长，很大程度上降低了轴系的扭转刚度，与此相对应也降低了其扭振模态的频率。轴系零部件在其高速工作过程中会受到周期性的振动激励，由此造成的共振效应将直接影响零件的可靠性并减少其正常工作时间，情况严重时会在曲轴上产生较大的应力集中，导致轴系部件发生疲劳失效以致断裂，造成巨大损失甚至事故的发生[2]。故而研究连接机组轴系且传递扭矩的联轴器的性能关系到机组轴系的安全与可靠，具有重要意义[3-4]。本文选用十节点四面体实体结构单元Tet 10Node 187(可用于计算三维问题)构造联轴器的三维实体模型，分别在相应的位置上施加对应的约束和力；然后在ANSYS软件中模拟分析并求解，进一步找到应力集中与约束之间的联系，得出其在X、Y、Z方向的应力和von Mises等效应力分布图，找到最大应力所在的位置，从而为联轴器的合理设计提供依据。

1 建立有限元模型

依据联轴器的几何结构、分析类型与其精度要求，选用适用于计算三维问题的十节点四面体实体结构单元Tet 10Node 187。考虑惯性力的静力分析中必须定义材料的弹性模量和密度，故设EX文本框中弹性模量为206 GPa，PXY文本框中泊松比为0.3，完成对材料模型属性的定义。紧接着建立几何模型，创建的坐标系及构建的显示线型如图1所示。……