非线性蛇簧联轴器是以蛇形蛇簧为弹性元件，相嵌于两轴毂上的弧形毂齿之间来传递运动和动力的机械部件，具有传递扭矩范围大、可补偿安装偏差、减少振动和噪音以及结构简单等特点，其广泛应用于高温、高扭矩、多灰尘及多油污等多种恶劣工况条件下。自引进我国以来，虽然在蛇簧联轴器的设计理论、振动特性、混沌系统以及蛇簧的断裂力学分析、疲劳累计损伤模型等方面取得了一定的研究成果，但是缺乏对其冲击力作用下的响应及改善措施研究，而现有的工程应用实际表明，其恰恰是造成非线性蛇簧联轴器失效的主要因素之一。因此，对非线性蛇簧联轴器冲击响应及改善措施进行分析和研究在其理论研究和工程应用等方面具有重要意义。　　 本课题以缠绕式矿井提升机为应用背景，对非线性蛇簧联轴器冲击载荷下的响应及改善措施进行了深入研究，所做的工作主要包括两个部分:一是运用有限元法，实现了非线性蛇簧联轴器的ANSYS/LS-DYNA的冲击数值仿真;二是以PVDF压电薄膜为传感器，建立了基于LabⅥEW的非线性蛇簧联轴器冲击测试系统。主要的研究内容包括以下几个方面:　　 (1)系统归纳了冲击问题的一般分析理论和求解方法，通过研究，采用基于有限元法的数值仿真与虚拟仪器的冲击测试实验对非线性蛇簧联轴器的冲击响应进行求解。　　 (2)分析了矿井提升机的工况，得到其典型的重物提升、提升制动、下降起动以及下降制动冲击工况;探索出了矿井提升机非线性蛇簧联轴器的一般选型方法，推导出主、从动轴毂的一般载荷计算公式，理论支撑了冲击数值仿真和测试实验的相关工作。　　 (3)研究了蛇簧联轴器毂齿定形理论，成功对其几何实体建模和网格划分，实现了基于Hypermesh、ANSYS/LS-DYNA的冲击数值仿真，获得了蛇簧联轴器整体及各组成部分冲击力大小、冲击振动、冲击时间与冲击转速和负载转矩之间的关系，并指出了冲击应力在蛇簧联轴器上的集中区域;在此基础上，结合冲击改善相关理论，提出了蛇簧联轴器冲击改善的几点建议。　　 (4)设计出了基于虚拟仪器的非线性蛇簧联轴器冲击测试系统总体结构;对PVDF压电薄膜传感器进行了设计，编写了基于LabVIEW的数据分析、显示、存储程序;通过一套验证模型，验证了所设计冲击测试系统的可行性。