KTR制動盤聯(lián)軸器可廣泛應用與現(xiàn)代制造領域

在現(xiàn)代制造領域,對于可能引發(fā)重大質量問題的環(huán)節(jié),設計時必須要做潛在失效模式與后果分析。KTR制動盤聯(lián)軸器作為一種高端聯(lián)軸器,廣泛應用于航空設備和高精機械的高速傳動設備中,如果在工作中其制動盤破損失效,將導致相關設備的嚴重損壞,甚至會威脅相關人員的生命安全,因此增加KTR制動盤聯(lián)軸器的可靠性,有非常重要的工程意義。

 

在制動盤聯(lián)軸器設計中,為了最大程度的增加聯(lián)軸器柔性, 制動盤的最薄處厚度僅為0.5mm左右,而該聯(lián)軸器的工作轉速高達24000rpm,為了防止制動盤的意外破裂,KTR采用增設冗余結構的方法來加以應對。該冗余結構在設計時要求不干涉聯(lián)軸器的正常工作,不對動力系統(tǒng)的動態(tài)特性產(chǎn)生嚴重影響,同時當制動盤破損瞬間能夠有效接替制動盤進行傳扭。

KTR部分型號：

KTR聯(lián)軸器 Rotex GS 9Alu 80° 2.0∮09-2.0∮08

KTR聯(lián)軸器 ktr 105-24x47

KTR聯(lián)軸器 ktr 250-8x15

KTR聯(lián)軸器 ROTEX GS38 Alu 98 6L Φ38-6L Φ38

KTR聯(lián)軸器 Rotex 90 GG 95 1.0 60-1.0 90

 

因此,需要對制動盤及冗余結構進行綜合性設計與分析,從而提高制動盤聯(lián)軸器的整體可靠性。首先, 制動盤的設計是KTR制動盤聯(lián)軸器的關鍵,KTR在綜合考慮柔性、承載、制造及安裝誤差等各種影響因素的情況下,通過ANSYS建立制動盤的軸對稱模型,采用局部細化網(wǎng)格的方法對其進行不同工況下的應力及應變分析,并提出了一種綜合優(yōu)化方法,完成了制動盤的精細化設計。隨后,在對制動盤承受各種變形及載荷的分析基礎上,提出一種間隙花鍵式非工作冗余結構,采用有限元法對其工作時相對位移進行分析,解決了其干涉性問題,并對制動盤的失效模式以及變更模式后的強度進行分析,由此保證了冗余結構接替制動盤進行傳扭的可行性。

最后,為了驗證KTR制動盤聯(lián)軸器的整體性能,對核心元件膜盤及聯(lián)軸器整體的振動模態(tài)進行分析,并采用有限元法計算出該聯(lián)軸器所在傳動軸系的臨界轉速,得出該KTR制動盤聯(lián)軸器的工作轉速處在傳動軸系臨界轉速之下,從而避免其在工作轉速范圍內(nèi)產(chǎn)生共振,保證了KTR聯(lián)軸器工作的安全可靠。

通過上述設計與分析,KTR所設計的具有冗余功能的制動盤聯(lián)軸器滿足了其工作要求,實現(xiàn)了所需求的冗余功能,增加了聯(lián)軸器的安全可靠性,為該型制動盤聯(lián)軸器的后續(xù)設計及實際運用提供了理論參考和相關依據(jù)。