關節聯軸器組合結構的動力學分析

關節聯軸器主要由螺栓、關節、膜片3種主要結構裝配而成，在進行動力學分析時，為了控制有限元模型規模，須縮減其自 由度數。利用自 由界面模態綜合法來研究關節聯軸器的固有頻率和振型，并通過模態疊加方式分析了結構的諧響應，利用ANSYS了結構振動的基頻和振型以及聯軸器軸向位移量的時間歷程，為關節聯軸器結構的動力學優化和動力修改提供了依據

響應分析是用于確定線性結構在承受隨時間按正弦規律變化載荷時的穩態響應的一種技術。本文研究的關節軸承式疊片聯軸器，在實際工作狀態中，外加載荷和結構制造安裝引起的附加載荷等的幅值和頻率是隨時間變化的，結構振動實質上是多頻聯合激勵下的強迫振動。由于整個結構為旋轉運動，所以可以利用諧響應分析法考察結構強迫激勵下的動力學行為，驗證模型的合理性。本文使用諧響應分析，邊界條件和前相同，仍約束關節軸承的外圓周面，加載為模擬有軸向位移的情況。在軸向位移為2mm，頻率范圍為0～5000Hz時，得較易破壞，因此是該結構的較薄弱部位。(2)螺栓連接處局部振型較明顯。因此改進時須提高該薄弱部位的剛度。(3)從諧響應曲線看出，該聯軸器的結構頻率為570Hz，此時其響應的幅值較大，因此，須避免在此頻率下工作，以免發生共振。(4)聯軸器從啟動到穩定運轉的過程中，為了避免在1階固有頻率下出現振，在與其它部件裝配時，須作合理匹配，同時工作轉速應遠離固頻率處。