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雙螺桿磨漿機(jī)是一種新型的節(jié)約型磨漿設(shè)備，在造紙工業(yè)中受到廣泛重視.它的傳動(dòng)箱與兩螺桿之間采用鼓形齒聯(lián)軸器聯(lián)接，鼓形齒式聯(lián)軸器采用普通平鍵和螺栓雙層聯(lián)接，中間的鼓形齒允許兩被聯(lián)接軸有一定的擺動(dòng)角度。由于雙螺桿磨漿機(jī)需要傳遞的扭矩很大，而且兩螺桿中心距較小，不能采用標(biāo)準(zhǔn)的鼓形齒聯(lián)軸器，需要設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)更加緊湊的非標(biāo)鼓形齒聯(lián)軸器。由于聯(lián)軸器外徑受限，螺栓孔定位圓尺寸受到限制，只能采用直徑較小的螺栓。
螺栓聯(lián)接利用螺紋零件構(gòu)成，拆卸方便、應(yīng)用很廣。螺栓和法蘭聯(lián)接系統(tǒng)的失效將直接影響到設(shè)備的可靠性，帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失。文獻(xiàn)對(duì)螺栓聯(lián)接進(jìn)行有限元分析，通常情況下都是建認(rèn)有限元模型，然后施加約束和載荷，最后將求解結(jié)果與理論結(jié)果進(jìn)行比較，并得出結(jié)論；但是，沒(méi)有考慮螺帽、螺母與法蘭面之間以及兩法蘭面之間的摩擦因數(shù)不同對(duì)有限元分析結(jié)果的影響。
材料的摩擦因數(shù)與零件接觸表面粗糙度及表面處理方式有關(guān)，摩擦因數(shù)影響聯(lián)接螺栓的預(yù)緊力，從而影響聯(lián)接的安全性和可靠性。本文通過(guò)UG進(jìn)行三維實(shí)體建模，然后采用ANSYS軟件模擬分析，對(duì)用于雙螺桿磨漿機(jī)的非標(biāo)鼓形齒聯(lián)軸器的螺栓進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核，以選擇滿足要求的聯(lián)接螺栓；進(jìn)一步找到摩擦因數(shù)與聯(lián)接螺栓強(qiáng)度、剛度之間的聯(lián)系，從而選擇合理的摩擦因數(shù)及表面加工工藝，以保證螺栓聯(lián)接的安全性和可靠性。
鼓形齒式聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)鼓形齒聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)基本相同，但由于徑向結(jié)構(gòu)受限，內(nèi)孔采用兩個(gè)尺寸較小的普通平鍵，以減小鍵槽對(duì)鼓形齒齒圈套筒強(qiáng)度的削弱，此外，由于聯(lián)軸器外徑受限，螺栓孔定位圓尺寸受到限制，只能采用直徑較小的螺栓。
雙螺桿磨漿機(jī)傳動(dòng)箱輸出軸單軸最大扭矩為30000 Nm，雙螺桿中心距為300 mm，傳動(dòng)箱輸出軸和螺桿輸入軸的軸端直徑均為d=140 mm，由于聯(lián)軸器的徑向受限，取鼓形齒聯(lián)軸器的外直徑尺寸為d5=295 mm，鼓形齒外齒圈外徑do=185 mm，內(nèi)齒套外徑244 mm；螺栓聯(lián)接中心線直徑270 mm，初步選擇螺栓的直徑為12 mm，螺栓個(gè)數(shù)為12個(gè)，進(jìn)行強(qiáng)度校核。
接觸分析是一種高度非線性分析，會(huì)占用大量的計(jì)算資源.為了在有限元軟件分析中節(jié)省計(jì)算資源，所以對(duì)鼓形齒式聯(lián)軸器螺栓聯(lián)接進(jìn)行簡(jiǎn)化，由于只想知道螺栓聯(lián)接強(qiáng)度，所以只需對(duì)螺栓、螺母及與螺栓相連接的內(nèi)齒套建模。為簡(jiǎn)化計(jì)算，在內(nèi)齒套建模過(guò)程中省掉內(nèi)齒，在法蘭直接加載扭矩，這對(duì)螺栓的作用效果是一樣的，不會(huì)影響分析結(jié)果。另外，考慮結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性，假設(shè)每個(gè)螺栓受轉(zhuǎn)矩均勻，因此只對(duì)單個(gè)螺栓進(jìn)行分析，運(yùn)用UGNX軟件進(jìn)行三維實(shí)體建模。
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