三叉杆滑块式万向联轴器应力分析

三叉杆滑块式万向联轴器应力分析

三叉杆滑块式万向联轴器是新出现的一种理想的传动联轴器，它具有结构简单，传动平稳，在输入输出两轴之间两轴线成较大的夹角传动时输出轴角速度与输入轴角速度相同的优点。

销轴为三叉杆滑块式万向联轴器的主要受力部件 之一，它的几何结构和受力情况比较复杂，设计和选型 过程中缺乏精确的强度计算方法。三叉零件所用材料

40cr为塑性材料，宜用形状改变比能理论（ 第四强度 理论）进行强度校核，形状改变比能理论认为大剪应力是引起屈服的主要因素。即认为无论什么应力状 态，只要形状改变比能达到与材料性质有关的某一极 限值，材料就发生屈服。根据强度条件对机械零件的应 力状况进行分析，需解决两方面问题：一是确定机械零 件各点的主应力值。二是确定机械零件的材料许用应力。由于结构原因，传统计算难以准确计算出三叉杆滑 块式万向联轴器各零件内部各点的应力值，用有限元法可以方便地实现求取。在进行板带轧制时，以一台630kw的电机 带动五组轧辊，最后一组轧辊又附带了一台电机，在五组轧辊中，其中前三组为梅花联轴器联接，而另外两组 为十字轴联接。由于总长和回转直径受到限制，设计三 叉杆滑块式万向联轴器来代替梅花轴联接。其中，电机 转速为297r/min，功率为630KW，回转直径小于220mm， 总长不大于880mm。输入轴和输出轴的轴线夹角不大于7度。

利用ANSYS的结果处理器对求解结果进行结果后处理。可得到单元、节点的各应力、应变及支承处节点的支反力等结果,通过对输出结果进行分析,可以探索叉槽臂的应力应变规律。叉槽臂的应力云图应力集中区域如图中标记,可以看出叉槽臂与底座相连区域受载荷所产生的弯矩作用,产生应力集中通过ANSYS软件可以比较准确地掌握零件各点的受力情况,为受力零件的设计提供必要的依据。三叉杆滑块式万向联轴器的三叉槽零件在工作时相当于一个悬臂梁受力,在叉槽臂底部有应力集中,产生的应力值较大,因此有必要对其进行一定的工艺处理，例如可以增大底部的过渡圆弧半径，能够减小应力集中区域的受力情况，另外三叉杆滑块工作时的应力小于屈服应力