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1、. . . . .摘要 本文首先扼要得为大家介绍了联轴器的性能、功用、分类和有限元方法。接下来分别简要介绍凸缘联轴器和十字轴式万向联轴器的优缺点，接着完成开始有限元分析的前期准备，准备好两种联轴器的二维图形的尺寸，根据准备好的尺寸图开始在Proe中建立两种联轴器的三维建模。然后准备用Ansys开始有限元分析，再把三维模型导入Ansys，施加载荷后着手开始有限元静力分析，在过程中记录下分析过程，截图及分析步骤。最后求解分别获得其应力应变分布情况，同时对两种联轴器开始了强度校核。结果证明凸缘联轴器十字轴式万向联轴器的设计是符合强度要求的联轴器。至此，文章圆满完成起初研究的目的。关键词：联轴器 Pr
2、o/E ANSYS ABSTRACT Firstly, this article briefly describes the couplings performance、function、classification and the finite element method. Next,this article briefly describe the flange couplings and cross shaft universal couplings advantages and disadvantages respectively,then I start to complete t
3、he preparation for the finite element analysis、 the size of the coupling of two ready-dimensional graphics, and begin to build three-dimensional modeling based on the coupling of two dimensional drawing prepared in Proe 。Then we are ready to start using Ansys finite element analysis and importing th
4、e three-dimensional model into Ansys.We start to applied load, and then embarked on finite element static analysis.In this process, We should record the process under analysis, and the screen shots of the analysis step . Finally, we obtained the stress and strain distribution of the model by solving
5、 ,meanwhile, we checked the strength of the two couplings.The results show that the flange couplings and the cross shaft universal couplings are designed to meet the strength requirements of the couplings. Thus,the article successfully complete the initial purpose of the study .Keywords:Coupling; Pr
6、o/E ; ANSYS . 专业学习资料 .目录引言1第1章 ANSYS软件及其应用31.1ANSYS界面、技术种类31.2分析类型31.3处理模块5第2章 凸缘联轴器72.1凸缘联轴器的简介72.3凸缘联轴器的三维模型建立82.4对凸缘联轴器的三维图形开始有限元分析112.4.1三维图形导入ANSYS112.4.3划分网格132.4.4施加载荷142.4.5开始求解152.4.6查看求解结果16第3章 十字轴式万向联轴器193.1十字万向联轴器的简介193.2十字轴式万向联轴器的实体模型及二维尺寸图形203.3三维模型建立过程203.4对十字轴式万向联轴器的三维图形开始有限元分析223.4.
7、1三维图形导入ANSYS223.4.2定义类型、材料等233.4.3划分网格243.4.4定义边界类型及施加载荷253.4.5开始求解263.4.6查看求解结果26结束语30参考文献31致谢32 . 专业学习资料 .引言1.1联轴器性能、功用及分类 它是一种常见的轴系零件在机械传动系统中，其基本功能是用于两个连接（有时也用于链接和其他旋转部分），并能传递运动和转矩。 联轴器的可用的方面是很广的，遍布众多的领域，它的种类非常多多，数量极其大的基本的部件。相比于齿轮传动，带传动和一系列的传动机构，传动机构耦合具有着非常特殊的功能，不是其他机制可代替的。我们需要把一根轴上的扭矩/转速用较大的轴与轴之
8、间的夹角传送到距离比较远，角度有可能随时变化的另外一根轴的时候，一般只可能选择联轴器传动来实现这类传送。 联轴器的种类是非常多的，而且它的使用范围也随时间慢慢变广，并且一直不断地被更新换代。如果是按照传递转矩来看的话，它可以分为大的和小的两种；如果在与速度特性一致，可分为非恒定型，准恒定型，速度型；在正常情况下，根据其没有赔偿能力的相对位移，可分为刚性、弹性联轴器，两种联轴器。其中刚性联轴器，有相对位移补偿能力，和刚性联轴器是由刚性部件，但也没有阻尼，这种用在两个联轴器连接，极其严厉的对中、载荷平稳的场合下；有阻尼弹性耦合能力，适用于两个耦合的严谨在负载平衡的场合下；由于弹性耦合是一个灵活的，
9、不仅可以弥补相对位移和阻尼功能，也可以同时为了防止传动轴系过载引起损坏的零件的安全装置。1.2有限元方法 利用有限元的方式来合理分析静或动态的物理体系便是可以叫做有限元分析。在这种方法中，一个物体或者系统可以分解为相互联系，由简单的几何模型，独立点组成便可以。这个方法内部的单独点的数目是非常有限的，所以叫做有限元。从实际的物理模型里得到的方程式应用于每点上，因此出现了一个方程组。该方程可用于求解线生成方法。但有限元分析结果的准确度是不受限制的增加的。当单元的数目达到一定的高度的时候，得到解决方案，将不会提高精度，所以只有计算时间是一直不断提高的。FEA目前已被广泛应用，现在作为每年创造多达几十
10、亿美金的基础。运用有限元分析的寻常方法，可以得到非常繁琐的应力问题的数量解。这个方法非常重要，即使是这些类仅仅论述初学级别的材料力学之类的模块，也应概述它的重要特征。 当然，不论该法是多么的效果显著，一旦当我们用这个或者相关方法的时候，电脑得出的解的不足之处一定要紧记心头，既解可能不定能够表面各类材质的性能，几何特征之一系列的重点变化量是怎么作用于应力。否则的话，输进去的式错误的数据，输出的结果就会相差很大，但是作为来分析的人是很难觉出来的。所以让设计直觉变得敏捷是建立模型的非常重要的作用。用户使用有限元程序，就该以这个目的来准备方法，用最多的密封的解以及实验的分析过程补充计算机仿真。 相比于
11、现代微机里面的大量软件包，有限元的程序不那么繁琐。但是，即使这样程序的繁琐程度任然使得大多用户没有办法有效率地开始程序编写。所以可以买一些之前编程好的商用程序，而且价格合适，由微机至超级计算机都是可以使用的。但式那些有特殊需要的用户们，不用对所需程序的编程望而生畏望而却步，可以发现，从一些课本教材里方便的编程可用作起步。大多数的有限元软件用FORTRAN处理文字，喜欢感觉更新程序用C语言编写的，或其他实时更新程序的语言。第1章 ANSYS软件及其应用1.1ANSYS界面、技术种类 把流动体、构造、磁/声场及耦合剖析融会在一个整体里面的超级有限元分析软件便是ANSYS。该应用型软件是由世上最大的
12、有限元分析软件公司研发出来的，可以和多数CAD类型的软件实现对接，充沛实现各类数据的分享和互换，如ALGOR/CAD的自动实现，作为一个现代产品设计的先进的CAE方法。所以它可以用在下列各领域：汽车，航空，航天，生物医学，桥梁，建筑，电子，机械，等。 图1.1 打开ANSYS 图1.2 ANSYS初始界面该应用软件大概由三块小部分组成：首先是前期处置部分，而后是剖析计算部分，最终是后期处置部分。前方的前期处置模块便利地壮大了实际物体的立体建模和进行网格划分的步骤，是以我们就能够非常容易地创建出需要开始剖析的有限元模型；随后的剖析计算部分蕴含构造剖析、流动体动力剖析、磁场/声场的剖析、压电/多种
13、物理场的耦合剖析，也可以仿制出各式各样的不同物质间的的交互的作用，具备极高的剖析和优化剖析的实力；最后面的后处理模块能够把得出的结果图用彩色的等值线表示、梯度表示、矢量表示、粒子流迹表示、立体切片表示、透明和半透明表示（这种表示方法可以看到物体的结构内部）等图形方式表示出来，当然，用图表、曲线形式表示出计算结果也是可以的。 该软件方便了一百种还多的单元格类型，可以用它们来模仿出工程中的各种各样的结构和材料。软件有许许多多不同的版本，可以把这些类型从个人计算机到大型计算机运行多个设备。1.2分析类型（1）.结构静力分析用以解决外部载荷引发的位移、应力和力带来的影响。并且静力分析是非常适合求惯性力
14、和阻尼对于结构所带来的影响不是很明显的问题。在ANSYS软件程序静态分析不仅可用于线性分析，非线性分析的是可以解决的，如塑性分析，大变形分析，分析，大应变分析和接触分析的扩展。（2）.结构动力学分析结构动态分析与结构或构件的功能的加载时间变化的方法解决。但是这个方法和静力分析是不同的，动力分析的过程需要考虑的是随着时间而变化的力，它也可以解决阻尼和惯性带来的影响。ANSYS工具能够解决的构造动力学的剖析的范例蕴含：瞬间的动力学剖析、模态的剖析、谐波反映的剖析和随意震动的反映剖析。（3）.结构非线性分析改变结构的非线性响应往往导致结构或构件与外部负载和显示不成比例。ANSYS程序蕴含原料的不是线性的、几何的不是线性和单位的不是线性三个类型。（4）.动力学分析ANSYS应用软件也能够用来剖析超级立体柔体活动范例。运动积累起着重要的作用，可以使用此功能的繁琐复杂结构的运动特征，从而确定结构的应力，应变和变形。（5）.热分析可用来解决热传递中传导、对流和辐射三种类型。而且热传送的这三中范例都是能够开始进行稳定状态和瞬时状态、线性及不是线性分析的范例。同时，相变热分析可以解决模拟材料的鸣鼓和融化过程的分析能力，并且还可以解决结构应力的仿真，热结构的耦合分析。（6）.电磁场分析大部分是用来解决电磁问题，如电感，电容，磁通密度，电场，磁场分析，应力，电路
