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          鉸鏈金屬膨脹節中萬向環的使用

          來源:yyzzc?發布時間:2017-09-18 GMT 11:09:59
          關鍵詞:鉸鏈金屬膨脹節,金屬膨脹節,膨脹節

            目前鉸鏈金屬膨脹節較多使用的萬向環形式有兩種:圓形和方形。之前,圓形萬向環的應用比較廣泛,而方形的萬向環應用則不是很多。隨著對萬向環兩種形式的不斷研究,發現方形萬向環在剛度和承載能力上都優于圓形萬向環,因此,方形萬向環的應用逐漸受到重視。
            在相同軸向載荷作用下,圓形萬向環的大總位移大小為0.232mm,位置在施加軸向力的銷軸孔外側;方形萬向環的大總位移大小為0.067mm,位置在施加軸向力的銷軸孔內側;圓形萬向環的大位移比方形的大,前者是后者的3.46倍。方形萬向環的剛度明顯大于圓形。
            在軸向載荷作用下,圓形萬向環和方形萬向環在施加位移約束的銷軸孔附近都存在著明顯的應力集中,主要是因為在此處施加了位移約束。結果顯示,相比于方形萬向環,圓形方形環在銷軸孔處應力集中大,且應力集中影響區域廣。由于位移約束處的應力值不能代表結構的實際承載情況,圓形萬向環大應力值為39.4Mpa,出現在和銷軸呈45°方向的外表面上,且高應力區域較大;而方形萬向環的大應力值為28.2Mpa,出現在施加全約束的銷軸孔處的環端面處,且高應力區域小。所以,在軸向力的作用下,方形萬向環的承載能力要比圓形方向環好。在軸向載荷作用下,圓形萬向環先發生強度破壞的區域可能并不在銷軸處,而在和銷軸呈45°方向的區域,這是由于該區域承受的彎矩大。而對于方形萬向環,比較弱的區域在銷軸附近,原因在于此處強度因開孔而削弱了。
            采用有限元方法,對在軸向載荷作用下質量相同的圓形和方形萬向環進行承載能力分析和比較,所得結果如下:
            1)圓形萬向環的大位移比方形的大,前者是后者的3.46倍,方形萬向環的剛度明顯大于圓形。
            2)方形萬向環的大應力及其范圍都小于圓形萬向環,或者說方形萬向環的強度大于圓形萬向環。
            3)對于圓形方形環,強度較弱的區域是在和銷軸呈45°方向的區域。而對于方形萬向環,比較弱的區域在銷軸附近。

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