环槽式双万向联轴器是螺杆泵的重要动力传输部件,目前我国基本依赖进口,国内的设计手册中尚无相应的设计和计算方法。本文的研究为该联轴器的设计、使用提供了理论依据,具有重要的理论与实用价值。 根据空间机构的理论对环槽式万向联轴器进行机构分析,推导出基本运动规律、中间轴的载荷规律以及联轴器的效率公式。 基于ANSYS软件建立了中间轴的有限元模型,提出了中间轴的余弦规律的力学模型,根据中间轴的载荷规律使用ANSYS的APDL语言编程加载,进行了结构瞬态动力学分析,并与静力分析结果比较,得出中间轴的应力变化规律。 基于虚拟样机技术,采用多体动力学分析软件virtual.Lab建立了双联轴器多刚体系统虚拟样机,进行了运动学、动力学分析仿真,通过与理论值相比较,验证了多刚体虚拟样机的正确性。 在多刚体模型的基础上对中间轴进行柔性化处理,建立联轴器的刚柔耦合模型,进行其动力学分析及仿真,考察了联轴器的工作性能,得到了中间轴的动力学响应,并与结构瞬态动力学计算结构作了分析比较。 根据刚柔耦合分析得到的应力—时间历程结果,基于virtual.lab的疲劳分析模块进行了中间轴的疲劳分析,得到了中间轴疲劳损伤区域以及疲劳寿命。 常规的结构动力学分析方法将中间轴单独从联轴器系统中分离出来,简化后进行计算,计算结果和实际有一定差距。本文考虑到中间轴的柔性变形,首次对联轴器进行刚柔耦合分析,使中间轴的动力学计算更贴近实际,对该类联轴器的分析研究做了有益的探索。