[发明专利]一种计算锁紧盘接触面间压力的方法

说明书

一种计算锁紧盘接触面间压力的方法，属于机械传动连接计算领域。特征在于计算步骤分为三个部分：(1)、计算锁紧盘各组件内外表面在受压状态下的径向位移；(2)、设定过盈量与步骤(1)、(2)求解的各组件的径向位移相联立，计算出锁紧盘在离心效应下各接触面的接触压力。本算法充分考虑了锁紧盘实际工况下离心效应对其性能的影响，提高了解析算法对锁紧盘接触压力的求解精度，有效避免了设计过盈量不足导致锁紧盘失效现象。

技术领域

本发明属于机械传动连接技术领域，具体涉及一种计算锁紧盘接触面间压力的方法。

背景技术

锁紧盘作为一种机械传动连接组件，在机械设备中起传递扭矩的作用。其结构如图1所示，其中1为主轴，2为轴套，3为锁紧盘内环，4为锁紧盘外环，5为螺栓组。锁紧盘在高速旋转中，由于离心效应，包容件接触面比被包容件接触面产生较大的径向位移，导致接触面之间接触压力减小。当转速足够大时，锁紧盘之间的接触压力已不能满足传递相应的扭矩，造成主轴和轴套的滑脱，所以，在锁紧盘设计过程中必须考虑离心效应造成的径向膨胀对过盈联接性能的影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种考虑离心效应计算锁紧盘接触面间压力的方法，可使计算更加接近实际，避免锁紧盘连接失效的产生。

本发明是这样实现的，其特征在于：①设定δ₁、δ₂、δ₃分别为主轴1与轴套2、轴套2与内环3、内环3与外环4之间的过盈量；②考虑离心效应对锁紧盘接触面间接触压力产生影响。

计算步骤如下，如图1、2所示：

(1)计算各接触面受接触压力产生的径向位移

主轴1外表面的径向位移：

轴套2内表面的径向位移：

轴套2外表面的径向位移：

内环3内表面的径向位移：

内环3外表面的径向位移：

外环4内表面的径向位移：

式中：E₁、E₂、E₃、E₄—分别为主轴1、轴套2、内环3、外环4的弹性模量；

μ₁、μ₂、μ₃、μ₄—分别为主轴1、轴套2、内环3、外环4的泊松比；

d₁、d₂、d₄—分别为主轴1、轴套2、外环4的外径，d₃—内环3平均外径；

p₁、p₂、p₃—分别为主轴1与轴套2、轴套2与内环3、内环3与外环4之间的接触压力；

(2)计算离心效应下锁紧盘的径向位移

主轴1外表面的径向位移：

轴套2内表面的径向位移：

轴套2外表面的径向位移：

内环3内表面的径向位移：