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联轴器设计报告

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《化工设备设计基础》课程设计圆环形联轴器膜片的应力计算指导教师：王悦老师班级：0 8 2 0 6 2 1姓名：许国福学号： 3 6一、工程背景金属膜片挠性联轴器主要有金属膜片组、法兰盘、两端轴、中间轴和链接螺栓组成，是一种有广泛发展前途新型的可取代齿式联轴器和弹性联轴器的两轴挠性连接装置。

目前常用结构有圆环式、多边式和束腰式。

由于圆环式结构简单、制造方便而得到较为广泛的应用。

20世纪80年代有国外引进的各种装置、设备或引进的技术制造的设备上均大量配用此种联轴器。

实践证明，金属膜片联轴器失效在通常情况下均为膜片疲劳环所致，因为许多国内外学者致力于膜片应力和寿命分析，从中研究影响因素。

本次研究是在重载、高转速、安装有较大偏差工况下对给定的8孔联轴器中的圆环膜片进行应力计算。

从中寻求合理的膜片结构参数和允许的安装误差及最大承受载荷。

二、ANSYS工程分析理论介绍ANSYS有限元软件包是一个多用途的有限元法计算机设计程序，可以用来求解结构、流体、电力、电磁场及碰撞等问题。

因此它可应用于以下工业领域：航空航天、汽车工业、生物医学、桥梁、建筑、电子产品、重型机械、微机电系统、运动器械等。

软件主要包括三个部分：前处理模块，分析计算模块和后处理模块。

前处理模块提供了一个强大的实体建模及网格划分工具，用户可以方便地构造有限元模型；分析计算模块包括结构分析（可进行线性分析、非线性分析和高度非线性分析）、流体动力学分析、电磁场分析、声场分析、压电分析以及多物理场的耦合分析，可模拟多种物理介质的相互作用，具有灵敏度分析及优化分析能力；后处理模块可将计算结果以彩色等值线显示、梯度显示、矢量显示、粒子流迹显示、立体切片显示、透明及半透明显示（可看到结构内部）等图形方式显示出来，也可将计算结果以图表、曲线形式显示或输出。

软件提供了100种以上的单元类型，用来模拟工程中的各种结构和材料。

该软件有多种不同版本，可以运行在从个人机到大型机的多种计算机设备上，如PC，SGI，HP，SUN，DEC，IBM，CRAY等。

ANSYS主要技术特点：1）实现多场及多场耦合分析；2）实现前后处理、求解及多场分析统一数据库的一体化大型 FEA 软件；3）具有多物理场优化功能的 FEA 软件；4）具有中文界面的大型通用有限元软件；5）强大的非线性分析功能；6)多种求解器分别适用于不同的问题及不同的硬件配置；7)支持异种、异构平台的网络浮动，在异种、异构平台上用户界面统一；8)数据文件全部兼容。

三、主要技术参数及任务有关技术参数（1）单个膜片的结构尺寸如右图所示。

（2）膜片数量17片 （3）工作参数 功率kW P 400= 转速r.p.m2660=n（4）允许安装误差 允许的偏转角[]︒=2α 允许轴向位移[]8.2=X（5）材料为：1Cr18Ni9 材料密度3/9.7m T =ρ 杨氏模量GPa E 198=，泊松比3.0=ν课题任务用ANSYS 软件求圆环膜片由离心力所产生的应力 （1）离心惯性应力ANSYS 应力计算流程 （2）有限元模型各节点的应力结果（3）节点应力计算结果 ( 4 )节点应力分析结果四、力学模型简化在取出的1/4膜片边缘截面上采用固定约束处理；中间螺栓孔处根据不同工况分别固定径向位移和根据工作参数给定轴向位移；小孔边缘采用刚性域（加固）处理。

膜片内外环边自由。

图1. 结构尺寸图具体计算工况为：离心惯性力产生的离心应力高转速机械的离心惯性力在结构的应力计算中十分重要，该联轴器的转速为r.p.m 2960=n ，其离心惯性力可以按径向体力ρπr n f 2)60/2(=加载，方向沿径向向外，固定中间螺栓孔的径向位移、周向位移和轴向位移，周边无其他载荷作用。

五、1/4有限元模型的建立根据简化的力学模型，在ANSYS 软件中建立实体模型。

采用壳单元SHELL63进行有限元网格划分，生成有限元模型。

由于实际工作时在螺栓孔周边与法兰相连而得到加固，我们采用刚性域处理，周边小范围内厚度加大。

边界条件和载荷按简化的力学模型给出。

ANSYS 自动生成的有限元模型结点数为592，单元数为516，在螺栓孔附近应力梯度较大，所以节点较密、单元较小。

而远离螺栓孔的地方，应力变化较缓，所以节点较疏，单元较大。

有限元网格的划分情况和节点编码如图3-图10所示，在不同的计算流程中节点编码上可能存在微小差异，它并不影响应力的计算和分析，结果分析可根据对应点在模型中的具体位置（坐标）来确定。

图3. 整体有限元模型视图 图4. 中间孔附近有限元模型视图图5. 左端部有限元模型视图图6. 右端部有限元模型视图图7. 中间孔下部有限元模型视图图8. 中间孔上部有限元模型视图图9. 左侧部分有限元模型视图图10. 右侧部分有限元模型视图六、应力分析计算结果（1）离心惯性应力ANSYS应力计算流程Ansys前处理（设计变量及参数）→实体建模（联轴器的结构模型）→网格划分（节点分布）→载荷情况（主要是联轴器的转速）→Ansys求解（施加载荷后受力分析）→Ansys后处理（应力分布图及各节点的应力数据表）/BA TCH/COM,ANSYS RELEASE 12.0.1 UP20090415 20:14:02 06/15/2011RESUME,'lzq-mash','db','.'/COM,ANSYS RELEASE 12.0.1 UP20090415 20:14:03 06/15/2011/DIST,1,0.924021086472,1/REP,FAST/DIST,1,0.924021086472,1/REP,FAST/DIST,1,0.924021086472,1/REP,FAST/DIST,1,0.924021086472,1/REP,FAST/DIST,1,0.924021086472,1/REP,FAST! Start of report captures.~eui,'package require ansys'~eui,'ansys::report::setdirectory "lzq-mash_report"'/REPLOT,RESIZE/PLOPTS,MINM,OFF/REPLOT,RESIZE~eui,'ansys::report::imagecapture {lzq-mash Image 1} '~eui,'ansys::report::finished'/REPLOT,RESIZE/REPLOT,RESIZE/SOLUFLST,2,9,4,ORDE,6FITEM,2,5FITEM,2,-9FITEM,2,12FITEM,2,14FITEM,2,-15FITEM,2,17!*/GODL,P51X, ,ALL,RESUME/COM,ANSYS RELEASE 12.0.1 UP20090415 20:16:29 06/15/2011/DIST,1,0.924021086472,1/REP,FAST/DIST,1,0.924021086472,1 /REP,FAST/DIST,1,0.924021086472,1 /REP,FAST/DIST,1,0.924021086472,1 /REP,FAST/DIST,1,0.924021086472,1 /REP,FASTFLST,2,12,4,ORDE,7 FITEM,2,5FITEM,2,-9FITEM,2,12FITEM,2,14FITEM,2,-15FITEM,2,17FITEM,2,-20!*/GODL,P51X, ,ALL, CGLOC,0,0,0, CGOMGA,0,278,0, DCGOMG,0,0,0,!*/STA TUS,SOLUSOL VEFINISH/POST1!*/EFACET,1PLNSOL, S,EQV, 0,1.0! Start of report captures.~eui,'package require ansys'~eui,'ansys::report::setdirectory "lzq-mash_report"'/REPLOT,RESIZE/PLOPTS,MINM,OFF/REPLOT,RESIZE~eui,'ansys::report::imagecapture {lzq-mash Image 2} '~eui,'ansys::report::finished'/REPLOT,RESIZE/REPLOT,RESIZE!*PRNSOL,S,PRINSA VE,'lzq-jieguo','db','F:\anquanrenjizuoye\'（2）有限元模型各节点的应力结果(如后图所示)（3）节点应力计算结果MINIMUM VALUESNODE S1 S2 S3 SINT SEQV280 0.0000 -0.54499E-01 -0.27455 0.27455 0.25177 280 0.0000 -0.54499E-01-0.27455 0.27455 0.25177 281 0.42045E-01 0.0000 -0.93679E-02 0.51412E-01 0.47428E-01281 0.42045E-01 0.0000 -0.93679E-02 0.51412E-01 0.47428E-01282 1.3680 0.31858 0.0000 1.3680 1.2398 282 1.3680 0.31858 0.0000 1.3680 1.2398NODE 1 43 2 281 281VALUE 0.0000 -0.53913 -2.5458 0.51412E-01 0.47428E-01MAXIMUM VALUESNODE S1 S2 S3 SINT SEQV67 1.2830 0.0000 -2.1189 3.4019 2.975668 1.3297 0.0000 -2.0228 3.3525 2.923968 1.3297 0.0000 -2.0228 3.3525 2.923969 1.3668 0.0000 -1.9591 3.3258 2.895569 1.3668 0.0000 -1.9591 3.3258 2.895570 1.4185 0.0000 -1.9064 3.3249 2.8898NODE 73 309 8 67 67VALUE 1.4776 0.38029 0.0000 3.4019 2.9756 (4)节点应力分析结果有分析结果可以看出对于圆环形联轴器膜片的应力分析如下:最大等效应力分布在膜片两侧半圆环上,节点号为67，最大的mises应力值为2.9756MPa。

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联轴器设计报告

联轴器设计报告

《化工设备设计基础》课程设计圆环形联轴器膜片的应力计算指导教师：王悦老师班级：0 8 2 0 6 2 1姓名：许国福学号： 3 6一、工程背景金属膜片挠性联轴器主要有金属膜片组、法兰盘、两端轴、中间轴和链接螺栓组成，是一种有广泛发展前途新型的可取代齿式联轴器和弹性联轴器的两轴挠性连接装置。

目前常用结构有圆环式、多边式和束腰式。

由于圆环式结构简单、制造方便而得到较为广泛的应用。

20世纪80年代有国外引进的各种装置、设备或引进的技术制造的设备上均大量配用此种联轴器。

实践证明，金属膜片联轴器失效在通常情况下均为膜片疲劳环所致，因为许多国内外学者致力于膜片应力和寿命分析，从中研究影响因素。

本次研究是在重载、高转速、安装有较大偏差工况下对给定的8孔联轴器中的圆环膜片进行应力计算。

从中寻求合理的膜片结构参数和允许的安装误差及最大承受载荷。

二、ANSYS工程分析理论介绍ANSYS有限元软件包是一个多用途的有限元法计算机设计程序，可以用来求解结构、流体、电力、电磁场及碰撞等问题。

因此它可应用于以下工业领域：航空航天、汽车工业、生物医学、桥梁、建筑、电子产品、重型机械、微机电系统、运动器械等。

软件主要包括三个部分：前处理模块，分析计算模块和后处理模块。

前处理模块提供了一个强大的实体建模及网格划分工具，用户可以方便地构造有限元模型；分析计算模块包括结构分析（可进行线性分析、非线性分析和高度非线性分析）、流体动力学分析、电磁场分析、声场分析、压电分析以及多物理场的耦合分析，可模拟多种物理介质的相互作用，具有灵敏度分析及优化分析能力；后处理模块可将计算结果以彩色等值线显示、梯度显示、矢量显示、粒子流迹显示、立体切片显示、透明及半透明显示（可看到结构内部）等图形方式显示出来，也可将计算结果以图表、曲线形式显示或输出。

软件提供了100种以上的单元类型，用来模拟工程中的各种结构和材料。

该软件有多种不同版本，可以运行在从个人机到大型机的多种计算机设备上，如PC，SGI，HP，SUN，DEC，IBM，CRAY等。

联轴器项目可行性研究报告立项报告模板

联轴器项目可行性研究报告立项报告模板

联轴器项目可行性研究报告立项报告模板一、项目概述联轴器是机械设备中常用的传动装置，用于联接两根或多根轴线，并能够传递动力。

本项目旨在研发一种新型的联轴器，以满足市场对于高精度、高承载能力、低噪音的需求。

二、市场分析联轴器在工业领域有着广泛的应用，应用范围包括机械制造、电力装备、航空航天等行业。

随着国家经济的快速发展，相关行业对于传动装置的需求也在增加。

然而，目前市场上的联轴器产品存在着传动效率低、噪音高、不够稳定等问题。

三、技术可行性本项目拟采用先进的材料和制造工艺，研发一种高精度、高承载能力、低噪音的联轴器。

通过对现有联轴器的改进和优化，可以提高传动效率，并减少噪音和震动。

根据我们的初步研究和实验，我们相信这一技术路线是可行的。

四、经济可行性根据我们的市场调研，联轴器市场的规模较大，且具有较高的增长潜力。

我们的新型联轴器具有较高的竞争优势，预计可以在市场上占据一定份额。

根据我们的预算和市场规模，我们预计项目的投资回报期为3年左右。

五、社会效益新型联轴器的研发成功将有助于提高相关行业的生产效率和质量水平，减少能源浪费，降低噪音和震动对工作环境和人体健康的影响。

此外，项目的顺利实施将带动相关行业的发展，促进经济增长。

六、项目进度安排根据项目的研发计划，我们预计需要3年的时间完成联轴器的设计、制造和测试工作。

具体的进度安排如下：1.第一年：开展市场调研和需求分析，制定技术路线和计划。

2.第二年：进行材料选型、设计和制造试样，进行实验测试和优化。

3.第三年：进行批量生产并进行市场推广。

七、风险分析项目进行过程中可能面临的风险主要包括市场风险、技术风险和资金风险。

为降低风险，我们将采取以下措施：完善市场调研，在产品设计和制造过程中加强质量控制，合理使用资金，确保项目的顺利进行。

八、预期效益预计项目的完成后，将带来以下效益：1.提高市场竞争力，占据一定市场份额。

2.提高机械设备的传动效率和稳定性。

3.提高生产效率，降低能源消耗。

毕业设计-凸缘联轴器

毕业设计-凸缘联轴器

毕业设计说明书题目凸缘联轴器设计学院机械工程学院专业机械制造与自动化专业班级机自1106学生姓名钱杰指导教师胡菡2013年10月20日摘要：联轴器是用来联接不同机构中的两根轴（主动轴和从动轴）使之共同旋转以传递扭矩的机械零件。

在高速重载的动力传动中，有些联轴器还有缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用，防止事故的发生。

可以说联轴器是工业中必不可少的组成部分。

而在工业生产中，使用较多的是凸缘联轴器。

该类型联轴器具有结构简单，成本低，可传递较大转矩的特点。

在转速低，无冲击，轴的刚性大，对中性较好的场合应用较广。

本设计是基于Y132M-4型电动机并参考标准件GY5 ,GYS5, GYH5设计而成。

其内容主要包括该YLD型联轴器的设计、校核，以及二维CAD零件图，三维UG零件图，CAD装配图，制造工艺卡片等。

本设计者初出茅庐，设计遗漏失误之处万望海涵、指出，本人不胜感激。

关键词：凸缘联轴器工业机械零件电动机Abstract：Coupling is used to join two axis in different institutions（The driving shaft and driven shaft）Rotate to make joint torque of mechanical parts. In the overloaded power transmission, Some coupling and buffer, vibration and enhance the role of shaft system dynamic performance. Coupling is indispensable component in the industry, so to speak. Is widely used in industrial production, the flange coupling. The type coupling has a simple structure, low cost, can transfer bigger torque characteristics. At low rotational speed, no impact, axial rigidity is large, wide application of neutral good occasion.This design is based on the motor and the reference standard parts GY5 Y132M - 4, GYS5, GYH5 designed. Its content mainly includes the YLD type coupling design, check, and 2 d CAD drawing, 3 d UG part drawing and assembly drawing CAD, manufacturing process card and so on. This designer, design omissions errors all hope is burke, pointed out that I really appreciate.Keywords：Flange coupling industrial machine part motor目录第一章绪论 (4)1-1 联轴器的基本介绍 (4)1-2 联轴器的具体分类 (6)1-3 联轴器的安装维护 (8)1-4 联轴器的动力简介 (10)第二章设计.........................................................^ 11 2-1 设计思路的确定 (11)2-2 设计工艺的拟定 (11)2-3 电动机的选取 (14)2-4 联轴器的设计 (16)2-5 螺栓的强度校核 (19)致谢 (22)参考文献 (23)第一章托辊的简介和前景1-1联轴器的基本介绍联轴器种类繁多，按照被连接两轴的相对位置和位置的变动情况，可以分为：①固定式联轴器。

联轴器的设计与选用概要

联轴器的设计与选用概要

联轴器的设计与选用概要联轴器是一种用于连接两个轴的装置，它具有传递扭矩、消除轴间偏差、减震缓冲等功能。

在机械传动系统中起着重要的作用。

联轴器的设计与选用涉及到许多因素，包括传动扭矩、传动间距、轴直径、转速等，下面将对联轴器的设计与选用进行概要介绍。

一、联轴器的设计1.确定传动扭矩：传动扭矩是联轴器设计的重要参数，通常通过计算或测量得出。

在设计联轴器时，要考虑联轴器在运行过程中所承受的最大扭矩，以保证联轴器的安全工作。

2.选择联轴器的类型：根据传动系统的要求和实际应用情况，选择适合的联轴器类型。

常见的联轴器类型包括弹性联轴器、齿轮联轴器、膜片联轴器等。

不同类型的联轴器具有不同的特点和适用范围，要根据具体需求进行选择。

3.确定轴间偏差和角度偏差：轴间偏差和角度偏差会对联轴器的工作产生影响，因此在设计时需要充分考虑这些因素。

通过计算和测量来确定轴间偏差和角度偏差，并在设计联轴器时进行合理的补偿。

4.安装与维护考虑：在设计联轴器时，还需要考虑联轴器的安装和维护。

设计联轴器时要保证其易于安装和拆卸，方便维护和检修。

此外，还要考虑联轴器的寿命，并进行合理的配件选择。

二、联轴器的选用1.传动扭矩：根据传动系统的传动扭矩大小来选择联轴器的型号和尺寸。

联轴器的传动扭矩要大于等于传动系统的实际扭矩，以确保联轴器能够正常工作。

2.转速：根据传动系统的转速来选择联轴器的额定转速。

转速是联轴器选用的关键参数之一，过高的转速可能导致联轴器的损坏，过低的转速则可能导致联轴器的滑动。

3.传动间距：传动间距是联轴器选用的重要因素之一、传动间距的大小会影响联轴器的工作性能和寿命。

一般来说，传动间距越大，联轴器的弯曲应变越小，其工作性能和寿命也越好。

4.装配方式和安装环境：根据联轴器的装配方式和安装环境来选择适合的联轴器。

不同的装配方式和安装环境对联轴器的要求不同，需要根据实际情况进行合理选择。

总结起来，联轴器的设计与选用需要考虑传动扭矩、传动间距、轴直径、转速等因素。