聯軸器法蘭端面齒的幾何尺寸設計

以標準小1 100規格的端面齒為例，采用有限元分析進行公式驗證。根據端面齒的圓周對稱性，取法蘭1 /20為有限元建模，以法蘭底面為全約束(文中主要考察端面齒的應力情況)，標準小1 100規格聯軸器傳遞轉矩為6700 kN·m，平均直徑為小1010 mm，根據式(7)計算單齒圓周方向力為126 355 N，考慮到可能存在的端面齒承載不均，在計算過程中己經將此力做了放大處理，即180個齒中只考慮105(即齒承載。在模型中6個完整的端面齒齒側圓周方向各施加126 355 N均布載荷，有螺孔位置的3個齒側面各施加60 000 N均布載荷，這樣施加載荷計算出的結果應該比實際情況偏于，如果等效應力值小于許用應力，則設計出的端面齒應該滿足強度要求。在Pro / E軟件中建模并進行邊界條件處理，生成有限元分析

    標準擬100規格聯軸器傳遞轉矩為6 700 kNm時，端面齒等效應力為364. 04MPa，位于有螺栓孔處靠近孔的端面齒的根部，小于材質為ZG35 CrMo的許用彎曲應力393 MPa，系數1.5。有限元計算結果稍小于文中提出的公式計算出的應力380.83 MPa(表3)，用文中的強度校核公式進行設計校核是可行的。

  根據提出的聯軸器法蘭端面齒幾何尺寸設計公式及表i的齒頂高縮減參數可以設計小，200 mm范圍內任意規格的聯軸器法蘭端面齒，設計出的齒形符合JB /T 3242-1993 }3}。該方法中的公式同樣適用于小規格聯軸器法蘭端面齒設計，只是齒頂高縮減參數要根據JB /T 3242-1993中相鄰規格另用插值法確定。

    (2)提出的強度計算及校核公式可以用于聯軸器法蘭的端面齒齒面擠壓強度和齒根彎曲強度的校核、聯軸螺栓的強度校核，為帶有端面齒的聯軸器法蘭設計提供了設計依據。